Wcześniej w naszych przełącznikach rozwijaliśmy technologię Power over Ethernet jedynie w kierunku zwiększania przesyłanej mocy. Jednak w trakcie eksploatacji rozwiązań z PoE i PoE+ okazało się, że to nie wystarczy. Nasi klienci borykają się nie tylko z brakiem budżetu na energię, ale także ze standardowym ograniczeniem sieci Ethernet – zasięg transmisji informacji wynoszący 100 m. W tym artykule podpowiemy, jak ominąć to ograniczenie i przetestować PoE dalekiego zasięgu w ćwiczyć.
Dlaczego potrzebujemy technologii dalekiego zasięgu PoE?
Odległość stu metrów to dużo. Co więcej, w rzeczywistości kabel nigdy nie jest układany w linii prostej: trzeba ominąć wszystkie zakręty budynku, wznosić się lub opadać z jednego kanału kablowego do drugiego i tak dalej. Nawet w budynkach średniej wielkości ograniczenie długości segmentu Ethernet może przyprawić administratora o ból głowy.
Postanowiliśmy na przykładzie budynku szkoły jasno pokazać, które urządzenia będą mogły odbierać prąd za pomocą PoE i łączyć się z siecią (zielone gwiazdki), a które nie (czerwone gwiazdki). Jeśli między obudowami nie można zainstalować sprzętu sieciowego, wówczas w skrajnych punktach urządzenia nie będą mogły się połączyć:
Aby ominąć ograniczenie zasięgu, zastosowano technologię Long Range PoE: pozwala ona rozszerzyć zasięg sieci przewodowej i podłączyć abonentów znajdujących się w odległości do 250 metrów. Podczas korzystania z PoE dalekiego zasięgu dane i prąd są przesyłane na dwa sposoby:
- Jeżeli prędkość interfejsu wynosi 10 Mb/s (zwykły Ethernet), możliwa jest jednoczesna transmisja zarówno energii, jak i danych na odcinkach o długości do 250 metrów.
- Jeśli prędkość interfejsu jest ustawiona na 100 Mbps (dla modeli TL-SL1218MP i TL-SG1218MPE) lub 1 Gbps (dla modelu TL-SG1218MPE), wówczas nie nastąpi żaden transfer danych, a jedynie transfer energii. W takim przypadku wymagany będzie inny sposób przesyłania danych, na przykład równoległa linia optyczna. W tym przypadku PoE dalekiego zasięgu będzie używane wyłącznie do zdalnego zasilania.
Dzięki temu, korzystając z Long Range PoE na terenie tej samej szkoły, w dowolnym miejscu można zlokalizować sprzęt sieciowy obsługujący prędkość 10 Mbps.
Co potrafią przełączniki obsługujące Long Range PoE
Funkcja Long Range PoE dostępna jest w dwóch przełącznikach linii TP-Link: и .
TL-SL1218MP to przełącznik niezarządzalny. Posiada 16 portów, jego całkowity budżet PoE wynosi 192 W, co pozwala na dostarczenie mocy aż do 30 W na port. Jeśli budżet mocy nie zostanie przekroczony, wszystkie 16 portów Fast Ethernet może odbierać energię.
Konfiguracja odbywa się za pomocą przełączników na panelu przednim: jeden uruchamia tryb PoE Long Range, a drugi konfiguruje priorytety portów przy podziale budżetu energetycznego przełącznika.
TL-SG1218MPE należy do przełączników Easy Smart. Urządzeniem można zarządzać poprzez interfejs WWW lub specjalistyczne narzędzia.
W sekcji Interfejs systemu administratorzy mają dostęp do standardowych, rutynowych operacji: zmiany loginu i hasła do konta administratora, ustawienia adresu IP modułu sterującego, aktualizacji oprogramowania sprzętowego i tak dalej.
Tryby pracy portów ustawia się w sekcji Przełączanie → Ustawienia portu. Korzystając z pozostałych zakładek tej sekcji, możesz włączyć/wyłączyć protokół IGMP oraz połączyć interfejsy fizyczne w grupy.
Sekcja Monitorowanie zawiera informacje statystyczne dotyczące działania portów przełącznika. Można także kopiować ruch, włączać i wyłączać ochronę przed pętlami oraz uruchamiać wbudowany tester okablowania.
Przełącznik TL-SG1218MPE obsługuje kilka trybów sieci wirtualnej: tagowanie 802.1q, VLAN oparty na portach i VLAN MTU. Podczas pracy w trybie MTU VLAN przełącznik umożliwia jedynie wymianę ruchu między portami użytkownika a interfejsem łącza zwrotnego, co oznacza, że wymiana ruchu między portami użytkownika jest bezpośrednio zabroniona. Technologia ta nazywana jest także asymetryczną siecią VLAN lub prywatną siecią VLAN. Służy do poprawy bezpieczeństwa sieci, dzięki czemu po fizycznym podłączeniu do przełącznika atakujący nie będzie mógł przejąć kontroli nad sprzętem.
W sekcji QoS możesz ustawić priorytet interfejsu, skonfigurować ograniczenia prędkości ruchu użytkowników i radzić sobie z burzami.
W sekcji Konfiguracja PoE administrator może na siłę ograniczyć maksymalną moc dostępną dla konkretnego konsumenta, ustawić priorytet energetyczny interfejsu, podłączyć lub odłączyć konsumenta.
Testowanie dalekiego zasięgu
W modelu TL-SL1218MP włączyliśmy obsługę dalekiego zasięgu dla pierwszych ośmiu portów. Nasz testowy telefon IP zadziałał pomyślnie. W ustawieniach telefonu dowiedzieliśmy się, że uzgodniona prędkość wynosi 10 Mb/s. Następnie ustawiliśmy przełącznik Long Range PoE na Off i sprawdziliśmy, co potem stało się z telefonem testowym. Urządzenie uruchomiło się pomyślnie i zgłosiło użycie trybu 100 Mbps na swoim interfejsie sieciowym, ale dane nie zostały przesłane przez kanał, a telefon nie został zarejestrowany w stacji. Tym samym możliwe jest zasilanie odbiorników podłączonych długimi kanałami Ethernet bez konieczności włączania trybu Long Range PoE, ale w tym przypadku kanałem przesyłana będzie tylko moc, a nie dane.
W standardowym trybie Power over Ethernet (gdy długość segmentu nie przekracza 100 metrów) przesył energii i danych odbywa się z prędkością do 1 Gbps włącznie. Test działania telefonu zasilanego przez PoE i podłączonego kablem o maksymalnej długości przebiegł pomyślnie.
W przełączniku TL-SG1218MPE przełączyliśmy port na tryb Half Duplex 10 Mbps - urządzenie podłączyło się pomyślnie.
Naturalnie chcieliśmy wiedzieć, ile energii zużywa telefon przy takim połączeniu, okazało się, że było to tylko 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
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
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
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
Jeśli jednak przełączysz interfejs przełącznika na tryb pracy 100 Mbps Half Duplex lub 100 Mbps Full Duplex, połączenie z telefonem zostanie natychmiast utracone i nie zostanie przywrócone.
Sam interfejs znajduje się w stanie Link Down.
Prawie to samo dzieje się, jeśli interfejs jest przełączony w tryb automatycznej negocjacji prędkości i dupleksu. Dlatego jedynym sposobem wykorzystania tak długich segmentów Ethernetu jest ręczne ustawienie szybkości połączenia na 10 Mb/s.
Niestety tak długi odcinek kabla nie jest wykrywany przez wbudowany tester kabla.
Aktualizacja innych przełączników PoE
Ponieważ liczba urządzeń zasilanych przez PoE stale rośnie, zaktualizowaliśmy zasilacze starszych modeli. Teraz zamiast zasilaczy o mocy 110 W i 192 W, wszystkie modele będą miały jednostki o mocy 150 W i 250 W. Wszystkie te zmiany można zobaczyć w tabeli:
Gdy technologia PoE zaczęła przenikać na poziom konsumencki, kolejną zmianą w ofercie było wprowadzenie przełączników przeznaczonych do małych biur i użytku domowego.
W 2019 roku w linii niezarządzalnych przełączników Fast Ethernet pojawiły się modele и dla 5 i 8 portów. Budżet energetyczny modeli wynosi 58 W i można go rozdzielić na cztery interfejsy (aż do 15,4 W na port). Przełączniki nie posiadają wentylatorów, można je umieścić bezpośrednio w pomieszczeniach biurowych, roboczych, mieszkaniach i wykorzystać do podłączenia dowolnych kamer IP i telefonów IP. Przełączniki mogą nadawać priorytet dystrybucji zasilania: w przypadku wystąpienia przeciążenia urządzenia o niskim priorytecie są wyłączane.
Modele и , podobnie jak modele SF, są przeznaczone do instalacji na komputerze stacjonarnym, ale mają wbudowany przełącznik gigabitowy, który umożliwia podłączenie szybkiego sprzętu końcowego obsługującego standard 802.3af.
Switch Można go postawić zarówno na stole, jak i na stojaku. Model ten posiada osiem portów Gigabit Ethernet, z których każdy można podłączyć do odbiornika obsługującego standard IEEE 802.3af/at i mocy do 30 W. Całkowity budżet energetyczny urządzenia wynosi 126 W. Cechą szczególną przełącznika jest to, że obsługuje tryb oszczędzania energii, w którym przełącznik okresowo pinguje swoje porty i wyłącza zasilanie, jeśli nie ma podłączonego urządzenia. Pozwala to zmniejszyć zużycie energii o 75%.
Oprócz TL-SG1218PE linia zarządzanych przełączników TP-Link obejmuje modele и . Mają taki sam całkowity budżet energetyczny urządzenia – 55 W. Budżet ten można rozłożyć na cztery porty, uzyskując do 15,4 W mocy wyjściowej na port. Przełączniki te mają to samo oprogramowanie sprzętowe, co odpowiednio TL-SG1218PE, a funkcje są takie same: monitorowanie sieci, priorytetyzacja ruchu, QoS, MTU VLAN.
Pełny opis oferty urządzeń PoE TP-Link można znaleźć na stronie .
Źródło: www.habr.com