TP-Link-switchar med lång räckvidd PoE. Och lite om uppgraderingar av gamla modeller

Tidigare har vi utvecklat Power over Ethernet-teknologin i våra switchar endast för att öka den överförda effekten. Men under användningen av PoE- och PoE+-lösningar har det blivit uppenbart att detta är otillräckligt. Våra kunder möter inte bara brist på energibudget utan även det vanliga begränsningen för Ethernet-nätverk — överföringsavståndet på 100 m. I den här artikeln kommer vi att berätta hur vi har övervunnit denna begränsning och testa long range PoE i praktiken.

Varför behövs PoE long range-teknologin

Hundra meter är mycket. Speciellt eftersom kabeln sällan läggs rakt: man måste ta sig runt alla byggnadens vinklar, gå upp eller ner från en kabelkanal till en annan och så vidare. Även i medelstora byggnader kan begränsningen på längden av Ethernet-segment bli ett verkligt huvudbry för administratören. 

Vi har beslutat att tydligt demonstrera vilka enheter som kan få ström via PoE och ansluta till nätverket (gröna stjärnor) och vilka som inte kan (röda stjärnor) med hjälp av en skola som exempel. Om nätverksutrustningen inte kan installeras mellan husen kan enheterna vid de yttersta punkterna inte ansluta:

För att kringgå avståndsbegränsningen används Long Range PoE-teknologin: den gör det möjligt att utöka täckningsområdet för det trådade nätverket och ansluta användare som ligger på avstånd upp till 250 meter. Vid användning av Long Range PoE överförs data och elektricitet på två sätt:

1. Om gränssnittshastigheten är 10 Mbps (vanlig Ethernet) är det möjligt med segment på upp till 250 meter att samtidigt överföra både energi och data.
2. Om gränssnittshastigheten ställs in på 100 Mbps (för modellerna TL-SL1218MP och TL-SG1218MPE) eller 1 Gbps (för modellen TL-SG1218MPE), kommer ingen dataöverföring att ske — endast energiöverföring. I detta fall kommer någon annan metod att behövas för att överföra data, till exempel en parallellt installerad fiberlinje. Long Range PoE kommer i detta fall att användas endast för avlägsen strömförsörjning.

Således, när Long Range PoE används på samma skolområde, kan nätverksutrustning som stöder 10 Mbps hastighet placeras på vilken punkt som helst.

Vad Long Range PoE-switchar kan göra

Long Range PoE-funktionen finns på två av switcharna i TP-Link-serien: TL-SG1218MPE och TL-SL1218MP.

TL-SL1218MP är en icke-hanterad switch. Den har 16 portar och en total PoE-budget på 192 W, vilket gör det möjligt att försörja ström med upp till 30 W per port. Om det inte finns någon överanvändning av den energi som budgeterats kan alla 16 portar på Fast Ethernet få ström.  

Inställningen sker med hjälp av knapparna på framsidan: en aktiverar Long Range PoE-läget, och den andra ställer in prioriteringen av portar vid fördelning av switchens energibudget. 

TL-SG1218MPE tillhör Easy Smart-switcharna. Enheten kan hanteras via webbgränssnittet eller specialiserade verktyg. 

I System-delen av gränssnittet har administratörer tillgång till standardrutiner: ändra användarnamn och lösenord för administratörskontot, konfigurera IP-adressen för styrmodulen, uppdatera firmware och så vidare.

Portarnas driftsätt ställs in i avsnittet Switching → Port Setting. Med hjälp av övriga flikar kan man slå på/av IGMP och gruppera fysiska gränssnitt.

I Monitoring-avsnittet presenteras statistik om switchens portar. Här kan man även spegla trafik, slå på eller av skydd mot loopar och köra den inbyggda kabeltestaren.

Switchen TL-SG1218MPE stöder flera driftslägen för virtuella nätverk: 802.1q-tagging, portbaserad VLAN och även MTU VLAN. I läget MTU VLAN tillåter switchen endast trafik mellan användarportar och uplink-gränssnittet, vilket innebär att direkt trafik mellan användarportarna är förbjuden. Denna teknik kallas även Asymmetric VLAN eller Private VLAN. Den används för att öka nätverkssäkerheten så att en angripare vid fysisk anslutning till switchen inte kan ta över enheten.

I QoS-avsnittet kan man ställa in gränssnittets prioritet, konfigurera hastighetsbegränsning för användartäck och dessutom motverka stormar.

I PoE Config kan administratören tvinga en begränsning av den maximala strömförbrukningen som är tillgänglig för en viss användare, ställa in energiprioriteringar för gränssnitt och ansluta eller koppla bort en användare.

Testar Long Range

I modellen TL-SL1218MP har vi inkluderat stöd för Long Range för de första åtta portarna. Vår test-VoIP-telefon fungerade framgångsrikt. Genom telefonens inställningar fick vi veta att den överenskomna hastigheten var 10 Mbps. Därefter stängde vi av Long Range PoE-switchens läge och kontrollerade vad som hände med testtelefonen efter det. Enheten laddades framgångsrikt och rapporterade att den använde läget 100 Mbps på sitt nätverksgränssnitt, men inga data överfördes via kanalen och telefonen registrerades inte på stationen. Således kan ström till enheter anslutna genom långa Ethernet-kanaler tillhandahållas även utan aktivering av Long Range PoE-läget, men i så fall kommer endast ström att överföras via kanalen och inte data.

I standardläge för strömförsörjning via Ethernet (när segmentlängden inte överstiger 100 meter) sker överföring av energi och data med hastigheter upp till och inklusive 1 Gbps. Testet med telefonapparaten som får ström via PoE och är ansluten med den maximala kabellängden genomfördes framgångsrikt.

På switchen TL-SG1218MPE satte vi porten i läge 10 Mbps Half Duplex — enheten anslöt framgångsrikt.

Naturligtvis ville vi veta hur mycket energi telefonen förbrukar vid sådan anslutning, och det visade sig vara endast 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
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

Men om interfacet på switchen sätts till 100 Mbps Half Duplex eller 100 Mbps Full Duplex, tappas omedelbart kontakten med telefonen och återställs inte.

Själva interfacet befinner sig i status Link Down.

Nästan samma resultat uppnås om interfacet ställs in på automatisk förhandling av hastighet och duplex. Därför är det enda sättet att använda sådana långa Ethernet-segment att manuellt ställa in anslutningshastigheten till 10 Mbps.

Tyvärr detekteras inte så långa kabelsegment av den inbyggda kabeltestaren.

Uppgradering av andra switchar med PoE

Eftersom antalet enheter som drivs av PoE ständigt ökar har vi uppdaterat strömförsörjningen på äldre modeller. Nu istället för strömförsörjningar på 110 W och 192 W kommer alla modeller att ha enheter på 150 W och 250 W. Dessa ändringar kan ses i tabellen:

Eftersom PoE-teknologin börjar sprida sig till konsumentnivå har ytterligare en förändring i produktlinjen blivit lanseringen av switchar avsedda för små kontor och hemmabruk.

I sortimentet av okontrollerade Fast Ethernet-switchar lanserades nya modeller 2019 TL-SF1005P och TL-SF1008P med 5 och 8 portar. Modellerna har en energibudget på 58 W, som kan fördelas mellan fyra gränssnitt (upp till 15,4 W per port). Switcharna har inga fläktar, de kan stå direkt i kontor och arbetsrum, lägenheter och användas för att ansluta alla IP-kameror och IP-telefoner. Switcharna kan prioritera energi: vid överbelastning stängs enheter med låg prioritet av.

Modellerna TL-SG1005P och TL-SG1008P, precis som SF-modellerna, är avsedda för stationär installation, men de har en inbyggd gigabit-switch som möjliggör anslutning av hög hastighetsutrustning som stöder 802.3af. 

Switch TL-SG1008MP kan placeras både på bordet och i ett rack. Denna modell har åtta Gigabit Ethernet-portar, som kan ansluta enheter som stöder IEEE 802.3af/at med en effekt på upp till 30 W. Den totala energibudgeten för enheten är 126 W. En särskild funktion av switchen är stöd för energisparläge, där switchen periodiskt pingar sina portar och stänger av strömmen när inga enheter är anslutna. Detta gör det möjligt att minska energiförbrukningen med 75%. 

Förutom TL-SG1218PE finns det modeller i TP-Links sortiment av hanterade switchar TL-SG108PE och TL-SG1016PE. De har samma totala energibudget för enheten — 55 W. Denna budget kan omfördelas mellan fyra portar med en utgångseffekt på upp till 15,4 W per port. Dessa switchar har samma firmware som TL-SG1218PE, och därför är funktionerna desamma: nätverksövervakning, trafikprioritering, QoS, MTU VLAN.

Den fullständiga beskrivningen av TP-Link PoE-enhetsserien finns på länken.

Källa: habr.com