Predtým sme technológiu Power over Ethernet v našich prepínačoch vyvíjali len v smere zvyšovania prenášaného výkonu. Počas prevádzky riešení s PoE a PoE+ sa však ukázalo, že to nestačí. Naši klienti sa stretávajú nielen s nedostatkom energetického rozpočtu, ale aj so štandardným obmedzením ethernetových sietí - dosah prenosu informácií 100 m. V tomto článku vám povieme, ako toto obmedzenie obísť a otestovať PoE s dlhým dosahom v prax.
Prečo potrebujeme PoE technológiu s dlhým dosahom?
Vzdialenosť sto metrov je veľa. Navyše v skutočnosti kábel nie je nikdy položený v priamke: musíte obísť všetky ohyby budovy, stúpať alebo klesať z jedného káblového kanála do druhého atď. Dokonca aj v stredne veľkých budovách sa obmedzenie dĺžky ethernetového segmentu môže pre správcu zmeniť na bolesť hlavy.
Rozhodli sme sa na príklade budovy školy názorne demonštrovať, ktoré zariadenia budú schopné prijímať elektrinu pomocou PoE a pripojiť sa k sieti (zelené hviezdičky) a ktoré nie (červené hviezdičky). Ak medzi skrinkami nie je možné nainštalovať sieťové zariadenie, potom sa zariadenia v extrémnych bodoch nebudú môcť pripojiť:
Na obídenie obmedzenia dosahu sa používa technológia Long Range PoE: umožňuje rozšíriť oblasť pokrytia káblovej siete a pripojiť účastníkov na vzdialenosť až 250 metrov. Pri použití Long Range PoE sa dáta a elektrina prenášajú dvoma spôsobmi:
- Ak je rýchlosť rozhrania 10 Mbps (bežný Ethernet), je možný súčasný prenos energie aj dát na segmentoch dlhých až 250 metrov.
- Ak je rýchlosť rozhrania nastavená na 100 Mbps (pre modely TL-SL1218MP a TL-SG1218MPE) alebo 1 Gbps (pre model TL-SG1218MPE), neprebehne žiadny prenos dát - iba prenos energie. V tomto prípade bude potrebný iný spôsob prenosu údajov, napríklad paralelná optická linka. PoE s dlhým dosahom sa v tomto prípade použije iba na vzdialené napájanie.
Takže pri použití Long Range PoE na území tej istej školy môže byť sieťové zariadenie, ktoré podporuje rýchlosť 10 Mbps, umiestnené v akomkoľvek bode.
Čo dokážu prepínače, ktoré podporujú Long Range PoE
Funkcia Long Range PoE je dostupná na dvoch prepínačoch v rade TP-Link: и .
TL-SL1218MP je nespravovaný prepínač. Má 16 portov, jeho celkový PoE rozpočet je 192 W, čo mu umožňuje dodať výkon až 30 W na port. Ak nie je prekročený energetický rozpočet, všetkých 16 portov Fast Ethernet môže prijímať energiu.
Konfigurácia sa vykonáva pomocou prepínačov na prednom paneli: jeden aktivuje režim Long Range PoE a druhý konfiguruje prioritu portov pri distribúcii energetického rozpočtu prepínača.
TL-SG1218MPE patrí k prepínačom Easy Smart. Zariadenie môžete spravovať cez webové rozhranie alebo špecializované utility.
V sekcii Systémové rozhranie majú administrátori prístup k štandardným rutinným operáciám: zmena prihlasovacieho mena a hesla pre administrátorský účet, nastavenie IP adresy riadiaceho modulu, aktualizácia firmvéru a pod.
Prevádzkové režimy portov sa nastavujú v časti Switching → Port Setting. Pomocou zostávajúcich kariet sekcie môžete povoliť/zakázať IGMP a kombinovať fyzické rozhrania do skupín.
Sekcia Monitoring poskytuje štatistické informácie o prevádzke portov prepínača. Môžete tiež zrkadliť prevádzku, povoliť alebo zakázať ochranu slučky a spustiť vstavaný tester káblov.
Prepínač TL-SG1218MPE podporuje niekoľko režimov virtuálnej siete: značkovanie 802.1q, port-based VLAN a MTU VLAN. Pri prevádzke v režime MTU VLAN prepínač umožňuje iba výmenu prevádzky medzi používateľskými portami a uplinkovým rozhraním, to znamená, že výmena prevádzky medzi používateľskými portami je priamo zakázaná. Táto technológia sa tiež nazýva asymetrická VLAN alebo súkromná VLAN. Používa sa na zlepšenie zabezpečenia siete tak, že pri fyzickom pripojení k prepínaču nebude útočník schopný prevziať kontrolu nad zariadením.
V sekcii QoS môžete nastaviť prioritu rozhrania, nakonfigurovať obmedzenia rýchlosti používateľskej premávky a vysporiadať sa s búrkami.
V sekcii PoE Config môže administrátor násilne obmedziť maximálny výkon dostupný pre konkrétneho spotrebiteľa, nastaviť energetickú prioritu rozhrania, pripojiť alebo odpojiť spotrebiteľa.
Testovanie na dlhý dosah
Na TL-SL1218MP sme povolili podporu dlhého dosahu pre prvých osem portov. Náš testovací IP telefón fungoval úspešne. Cez nastavenia telefónu sme zistili, že dohodnutá rýchlosť je 10 Mbps. Potom sme prepínač Long Range PoE prepli do polohy Off a skontrolovali, čo sa stalo s testovacím telefónom potom. Zariadenie sa úspešne spustilo a na svojom sieťovom rozhraní hlásilo režim 100 Mbps, ale dáta sa cez kanál neprenášali a telefón nebol zaregistrovaný na stanici. Napájanie spotrebiteľov pripojených cez dlhé ethernetové kanály je teda možné bez aktivácie režimu Long Range PoE, ale v tomto prípade sa bude cez kanál prenášať iba napájanie, nie dáta.
V štandardnom režime napájania cez Ethernet (keď dĺžka segmentu nepresahuje 100 metrov) dochádza k prenosu energie a dát rýchlosťou až 1 Gbps vrátane. Testovanie fungovania telefónu napájaného z PoE a pripojeného káblom maximálnej dĺžky prebehlo úspešne.
Na switchi TL-SG1218MPE sme prepli port do 10 Mbps Half Duplex módu - zariadenie sa úspešne pripojilo.
Prirodzene sme chceli vedieť, koľko energie telefón pri tomto zapojení spotrebuje, ukázalo sa, že len 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
Ak však prepnete rozhranie prepínača na prevádzkový režim 100 Mbps Half Duplex alebo 100 Mbps Full Duplex, spojenie s telefónom sa okamžite stratí a neobnoví sa.
Samotné rozhranie je v stave Link Down.
Takmer to isté sa stane, ak sa rozhranie prepne do režimu automatickej rýchlosti a duplexného vyjednávania. Jediným spôsobom, ako využiť takéto dlhé ethernetové segmenty, je teda manuálne nastaviť rýchlosť pripojenia na 10 Mbps.
Bohužiaľ, takéto dlhé káblové segmenty vstavaný tester káblov nezistí.
Aktualizácia ďalších prepínačov PoE
Keďže počet zariadení napájaných PoE neustále narastá, aktualizovali sme napájacie zdroje starších modelov. Teraz namiesto 110 W a 192 W zdrojov budú mať všetky modely 150 W a 250 W jednotky. Všetky tieto zmeny je možné vidieť v tabuľke:
Keď technológia PoE začala prenikať na spotrebiteľskú úroveň, ďalšou zmenou v zostave bolo zavedenie prepínačov určených pre malé kancelárie a domáce použitie.
V roku 2019 sa modely objavili v rade nespravovaných prepínačov Fast Ethernet и pre 5 a 8 portov. Energetický rozpočet modelov je 58 W a možno ho rozdeliť medzi štyri rozhrania (až 15,4 W na port). Prepínače nemajú ventilátory, dajú sa umiestniť priamo do kancelárskych a pracovných priestorov, bytov a použiť na pripojenie ľubovoľných IP kamier a IP telefónov. Prepínače môžu uprednostniť distribúciu energie: keď dôjde k preťaženiu, zariadenia s nízkou prioritou sa vypnú.
model и , rovnako ako modely SF, sú určené pre stolnú inštaláciu, ale majú vstavaný gigabitový prepínač, ktorý umožňuje pripojiť vysokorýchlostné koncové zariadenia s podporou 802.3af.
prepínač Dá sa umiestniť na stôl aj do stojana. Tento model má osem gigabitových ethernetových portov, z ktorých každý môže byť pripojený k spotrebiteľovi s podporou IEEE 802.3af/at a výkonom až 30 W. Celkový energetický rozpočet zariadenia je 126 W. Zvláštnosťou prepínača je, že podporuje režim úspory energie, v ktorom prepínač pravidelne pinguje svoje porty a vypína napájanie, ak nie je pripojené žiadne zariadenie. To vám umožní znížiť spotrebu energie o 75%.
Okrem TL-SG1218PE obsahuje rad riadených prepínačov TP-Link modely и . Majú rovnaký celkový energetický rozpočet zariadenia – 55 W. Tento rozpočet je možné rozdeliť medzi štyri porty s výstupným výkonom až 15,4 W na port. Tieto prepínače majú rovnaký firmvér ako TL-SG1218PE a funkcie sú rovnaké: monitorovanie siete, prioritizácia prevádzky, QoS, MTU VLAN.
Kompletný popis radu zariadení TP-Link PoE je dostupný na .
Zdroj: hab.com