Anteriormente, desenvolvíamos a tecnologia Power over Ethernet em nossos switches apenas no sentido de aumentar a potência transmitida. Mas durante a operação de soluções com PoE e PoE+, ficou evidente que isso não era suficiente. Nossos clientes enfrentam não apenas a falta de orçamento de energia, mas também uma limitação padrão das redes Ethernet - um alcance de transmissão de informações de 100 m. Neste artigo, mostraremos como contornar essa limitação e testar PoE de longo alcance em prática.
Por que precisamos da tecnologia PoE de longo alcance?
Uma distância de cem metros é muito. Além disso, na realidade o cabo nunca é colocado em linha reta: é preciso contornar todas as curvas do edifício, subir ou descer de um canal de cabo para outro, e assim por diante. Mesmo em edifícios de médio porte, a limitação do comprimento de um segmento Ethernet pode se transformar em uma dor de cabeça para o administrador.
Decidimos usar o exemplo de um prédio escolar para demonstrar claramente quais dispositivos serão capazes de receber eletricidade usando PoE e se conectar à rede (estrelas verdes) e quais não (estrelas vermelhas). Se o equipamento de rede não puder ser instalado entre os gabinetes, nos pontos extremos os dispositivos não poderão se conectar:
Para contornar a limitação de alcance, é utilizada a tecnologia Long Range PoE: permite expandir a área de cobertura da rede cabeada e conectar assinantes localizados a uma distância de até 250 metros. Ao usar PoE de longo alcance, os dados e a eletricidade são transferidos de duas maneiras:
- Se a velocidade da interface for de 10 Mbps (Ethernet normal), a transmissão simultânea de energia e dados será possível em segmentos de até 250 metros de comprimento.
- Se a velocidade da interface estiver configurada para 100 Mbps (para os modelos TL-SL1218MP e TL-SG1218MPE) ou 1 Gbps (para o modelo TL-SG1218MPE), nenhuma transferência de dados ocorrerá - apenas transferência de energia. Neste caso, será necessária alguma outra forma de transmissão de dados, por exemplo, uma linha óptica paralela. O PoE de longo alcance, neste caso, será usado apenas para alimentação remota.
Assim, ao utilizar Long Range PoE no território de uma mesma escola, equipamentos de rede que suportam velocidade de 10 Mbps podem ser localizados em qualquer ponto.
O que os switches que suportam PoE de longo alcance podem fazer
A função Long Range PoE está disponível em dois switches da linha TP-Link: и .
TL-SL1218MP é um switch não gerenciado. Possui 16 portas, seu orçamento PoE total é de 192 W, o que permite fornecer potência de até 30 W por porta. Se o orçamento de energia não for excedido, todas as 16 portas Fast Ethernet poderão receber energia.
A configuração é realizada por meio de switches no painel frontal: um ativa o modo Long Range PoE e o segundo configura a prioridade das portas na distribuição do orçamento de energia do switch.
TL-SG1218MPE pertence aos switches Easy Smart. Você pode gerenciar o dispositivo por meio da interface web ou de utilitários especializados.
Na seção Interface do sistema, os administradores têm acesso às operações de rotina padrão: alteração do login e senha da conta do administrador, configuração do endereço IP do módulo de controle, atualização do firmware e assim por diante.
Os modos de operação da porta são definidos na seção Switching → Port Setting. Usando as guias restantes da seção, você pode ativar/desativar o IGMP e combinar interfaces físicas em grupos.
A seção Monitoramento fornece informações estatísticas sobre a operação das portas do switch. Você também pode espelhar o tráfego, ativar ou desativar a proteção de loop e executar o testador de cabo integrado.
O switch TL-SG1218MPE suporta vários modos de rede virtual: marcação 802.1q, VLAN baseada em porta e VLAN MTU. Ao operar no modo MTU VLAN, o switch permite apenas a troca de tráfego entre as portas do usuário e a interface uplink, ou seja, a troca de tráfego entre as portas do usuário é diretamente proibida. Essa tecnologia também é chamada de VLAN Assimétrica ou VLAN Privada. É usado para melhorar a segurança da rede para que, quando conectado fisicamente ao switch, um invasor não consiga assumir o controle do equipamento.
Na seção QoS, você pode definir a prioridade da interface, configurar limites de velocidade de tráfego do usuário e lidar com tempestades.
Na seção PoE Config, o administrador pode limitar à força a potência máxima disponível para um determinado consumidor, definir a prioridade energética da interface, conectar ou desconectar o consumidor.
Testando Longo Alcance
No TL-SL1218MP habilitamos suporte de Longo Alcance para as primeiras oito portas. Nosso telefone IP de teste funcionou com sucesso. Pelas configurações do telefone, descobrimos que a velocidade acordada é de 10 Mbps. Em seguida, colocamos o interruptor Long Range PoE em Off e verificamos o que aconteceu com o telefone de teste depois disso. O dispositivo inicializou com sucesso e relatou usar o modo 100 Mbps em sua interface de rede, mas os dados não foram transmitidos pelo canal e o telefone não foi registrado na estação. Assim, é possível alimentar consumidores conectados em canais Ethernet longos sem ativar o modo Long Range PoE, mas neste caso apenas a energia será transmitida através do canal, não os dados.
No modo Power over Ethernet padrão (quando o comprimento do segmento não excede 100 metros), a transferência de energia e dados ocorre em velocidades de até 1 Gbps inclusive. O teste de funcionamento de um telefone alimentado por PoE e conectado com um cabo de comprimento máximo foi bem-sucedido.
No switch TL-SG1218MPE mudamos a porta para o modo Half Duplex de 10 Mbps - o dispositivo foi conectado com sucesso.
Naturalmente, queríamos saber quanta energia o telefone consome com esta conexão, descobrimos que era apenas 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.
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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
Mas se você mudar a interface do switch para o modo de operação Half Duplex de 100 Mbps ou Full Duplex de 100 Mbps, a conexão com o telefone será perdida imediatamente e não será restaurada.
A própria interface está no estado Link Down.
Quase a mesma coisa acontece se a interface for alternada para velocidade automática e modo de negociação duplex. Portanto, a única maneira de usar segmentos Ethernet tão longos é definir manualmente a velocidade da conexão para 10 Mbps.
Infelizmente, esses segmentos de cabo longos não são detectados pelo testador de cabo integrado.
Atualizando outros switches PoE
Como o número de dispositivos alimentados por PoE está aumentando constantemente, atualizamos as fontes de alimentação dos modelos mais antigos. Agora, em vez de fontes de alimentação de 110 W e 192 W, todos os modelos terão unidades de 150 W e 250 W. Todas essas mudanças podem ser vistas na tabela:
À medida que a tecnologia PoE começou a penetrar no nível do consumidor, outra mudança na linha foi a introdução de switches projetados para pequenos escritórios e uso doméstico.
Em 2019, surgiram modelos na linha de switches Fast Ethernet não gerenciados и para 5 e 8 portas. O orçamento energético dos modelos é de 58 W, podendo ser distribuído entre quatro interfaces (até 15,4 W por porta). Os switches não possuem ventiladores; eles podem ser colocados diretamente em escritórios e espaços de trabalho, apartamentos e usados para conectar quaisquer câmeras IP e telefones IP. Os switches podem priorizar a distribuição de energia: quando ocorre sobrecarga, os dispositivos de baixa prioridade são desligados.
Modelos и , como os modelos SF, são projetados para instalação em desktop, mas possuem um switch gigabit integrado, que permite conectar equipamentos terminais de alta velocidade que suportam 802.3af.
Painel de comando Pode ser colocado tanto sobre uma mesa quanto em um rack. Este modelo possui oito portas Gigabit Ethernet, cada uma delas podendo ser conectada a um consumidor com suporte IEEE 802.3af/at e potência de até 30 W. O orçamento total de energia do dispositivo é de 126 W. Uma característica especial do switch é que ele suporta um modo de economia de energia, no qual o switch faz ping periodicamente em suas portas e desliga a energia se não houver nenhum dispositivo conectado. Isso permite reduzir o consumo de energia em 75%.
Além do TL-SG1218PE, a linha de switches gerenciados TP-Link inclui modelos и . Eles têm o mesmo orçamento total de energia do dispositivo - 55 W. Este orçamento pode ser distribuído entre quatro portas com potência de saída de até 15,4 W por porta. Esses switches possuem o mesmo firmware do TL-SG1218PE, respectivamente, e as funções são as mesmas: monitoramento de rede, priorização de tráfego, QoS, MTU VLAN.
Uma descrição completa da linha de dispositivos PoE da TP-Link está disponível em .
Fonte: habr.com