Power over Ethernet что это и зачем нужно?

22.04.2018

Технология PoE (Power-over-Ethernet) была создана для IP-телефонии, точек доступа, IP-камер и других устройств, к которым нежелательно проводить отдельный питающий кабель. На качество передачи данных технология PoE влияния не оказывает, используется потенциал уровня Ethernet, то есть сетевых кабелей.

Важно понимать, что питающее устройство (например, PoE маршрутизатор) подает питание в кабель только в том случае, если подключенное устройство (например, IP камера) поддерживает технологию PoE.  Как это происходит?

1) Вначале производится проверка: является ли подключенное устройство питаемым (PD). На него подается напряжение от 2,8 до 10 B, определяется входное сопротивление подключаемого устройства. Если параметры соответствуют требуемым, питающее устройство переходит к следующему этапу.

2) Питающее устройство определяет потребляемую мощность подключенного девайса, для последующего управления этой мощностью. В зависимости от мощности, устройствам присваивается класс: от 0 до 4. 

Класс	Вт на порт PoE	Вт на устройство
15,4	от 0,44 до 12,95
1	4,5	от 0,44 до 3,84
2	7	от 3,84 до 6,49
3	15,4	от 6,49 до 12,95
4	30	от 12,95 до 25,5

После того, как устройство классифицировано, на него подается рапряжение 48В с фронтом нарастания не более 400 мс., и  питающее устройство приступаетет в контролю его работы:

Всего существует 3 стандарта PoE, чем они отличаются?

1. PoE — IEEE 802.3af

• Первое поколение PoE (стандарт IEEE 802.3af) обеспечивает питание до 15,4 Вт постоянного тока для каждого подключенного устройства.

2. PoE+ — IEEE 802.3at

• Следующий стандарт IEEE 802.3at, обеспечивает питание до 30 Вт для каждого устройства. Таким образом PoE+ способен обеспечить питанием более мощные устройства, например камеры видеонаблюдения Pan-Tilt-Zoom (PTZ) и высокопроизводительные беспроводные точки доступа 11n.

Отличия стандарта PoE от PoE+

Способ передачи питания	PoE	PoE+
Диапазон напряжения постоянного тока на питаемом устройстве	от 36 до 57 V (номинальное 48V)	от 42,5 до 57 V
Диапазон напряжения, выдаваемого источником	от 44 до 57 V	от 50 до 57 V
Максимальная мощность PoE-источника	15,4 Вт	30 Вт
Максимальная мощность, получаемая PoE-потребителем	12,95 Вт	25,50 Вт
Максимальный ток	350 mA	600 mA
Максимальное сопротивление кабеля	20 Ом (для cat.3)	12,5 Ом (для cat.5)
Классы питания	0-3	0-4

3. IEEE 802.3bt

• В настоящее время разработан новый стандарт IEEE 802.3bt, эта технология позволяет запитать устройства мощностью до 51 Вт по одному кабелю, в этом случае используются все четыре пары кабеля категории 5. Использование незадействованных ранее пар проводов для подачи электропитания увеличивает эффективность и мощность без каких-либо дополнительных расходов на кабели.

Стандарт	PoE IEEE 802.3af	PoE+ IEEE 802.3at
Требования к кабелю	Категория 3 (UTP CAT3) или выше	Type 1: Категория 3 (UTP CAT3) или выше
Type 2: Категория 5 (UTP CAT5) или выше
Сила тока	0.35 А	Type 1: 0.35 А
Type 2: 0.6 А
Выходное напряжение инжектора	44 — 57 В	Type 1: 44 — 57 В
Type 2: 50 — 57 В
Входное напряжение питаемого устройства	37 — 57 В	Type 1: 37 — 57 В
Type 2: 42.5 — 57 В
Максимальное энергопотребление питаемого устройства	Класс PoE 0, 3: 12.95 Вт	Type 1: Класс PoE 0, 3: 12.95 Вт
Класс POE 1: 3.84 Вт	Класс PoE 1: 3.84 Вт
Класс PoE 2: 6.49 Вт	Класс PoE 2: 6.49 Вт
Класс PoE 4: не используется	Type 2: Класс PoE 4: 25.5 Вт
Поддерживаемые питаемые устройства	IP-камеры, IP-телефоны, точки доступа	Все устройства PoE, PTZ-камеры для наружного монтажа,
точки доступа WiMAX, светодиодные табло, некоторые компьютеры

POE стандарт IEEE 802.3af  распиновка:

Требования по питанию для PoE устройств:

Параметр	Мин	Макс
Сопротивление, кОм	23.75	26.25
Время запуска (> 10 мА), мс	300
Потребляемая мощность, Вт	12.95
Диапазон входного напряжения, В	36	57
Вкл. напряжения, В	44
Откл. напряжения, В	30 В
Входной ток (@ 36VDC), мА	10	350
Входной ток, Пик, мА	400

Passive PoE

Как же быть, если в вашу инфраструктуру требуется подключить устройства без поддержки PoE? В таких случаях используется технология Passive PoE. Ее особенность в том, что источник питания не опрашивает подключенное устройство и не согласовывает его мощность. Питание просто подается по по свободным проводникам витой пары при помощи PoE сплиттера.

PoE-сплиттер разделяет поступающий по витой паре сигнал на данные и питание (12В-24В). Таким образом становится возможным подать питание и интегрировать в существующую инфраструктуру устройство без поддержки PoE.

PoE-сплиттер

При данном способе подключения необходимо тщательно подбирать можность источника питания, и его потребителя.

PoE инжектор

Существует два вида устройств — PoE сплиттеры и PoE инжекторы. Со сплиттером мы разобрались, а как работает PoE инжектор? 

На примере. Представим, что в вашей инфраструктуре используется коммутатор без поддержки PoE, сетевой кабель передает только данные.

Как подключить и подать питание по витой паре на устройства с поддержкой этой технологии в такую систему? Как раз в таких случаях и используется PoE инжектор, который служит для подачи в сетевой кабель электрического напряжения.

PoE инжектор подключается и к RJ45, и к источнику питания. В итоге, на входе PoE инжектор получает данные, а на выходе — и данные, и электрическое напряжение, которое может использоваться для подключения устройств с поддержкой этой технологии.

PoE адаптер

Это AC-DC преобразователь со встроенным сплиттером и стабилизатором на выходе. PoE адаптер не использует фантомное питание а использует свободные пары (что означает невозможность использования гигабитных портов, невозможность использования двухпарных кабелей, невозможность расшаривания кабеля). Отличие от сплиттера только в том, что адаптер, за счет повышения напряжения, поддерживает длину линии до 100м на номинальной мощности и активирует схему питания через PoE. Не факт что заработает оборудование, которое питается по стандарту PoE-B. То есть использует для питания и передачи данных те же 1, 2, 3, 6 контакты.

Требование к кабелю

• Требуется четырехпарная витая пара категории не ниже cat.5e;
• Витая пара должна быть медная, а не омедненная;
• Толщина проводников не менее 0,51 мм (24 AWG);
• сопротивление в проводниках должно быть не выше 9,38 Ом/100 м (если больше, то будет большая потеря мощности).

Стандарты 802.3af и 802.3at говорят о длине витой пары для PoE равной 100м. Но на практике рекомендованная максимальная длина кабеля не должна больше 75м. При использовании Passive PoE, длина кабеля должна быть не более 60м.

Таким образом технология PoE обладает широкими коммуникационными возможностями, позволяющими создавать сети с устройствами разного типа и предназначения. Инсталляционные затраты на системы PoE  как правило гораздо ниже, чем расходы на организацию традиционных силовых распределительных систем.

Введение

Сегодня мы познакомимся с очень простой сетевой технологией, которая может существенно облегчить установку сетевого оборудования в офисе или на предприятии. Технология POE (Power Over Ethernet), которая позволяет запитывать сетевое оборудование по сетевому кабелю, избавляя пользователей от необходимости устанавливать электрические розетки там, где это неудобно и использовать громоздкие блоки питания.

Преимущества технологии POE

Устанавливая в офисе точку доступа Wi-Fi, сетевую камеру или маршрутизатор, вы вынуждены учитывать, где установлена ближайшая электрическая розетка, чтобы подключить к ней блок питания устройства. Зачастую это ограничивает ваши возможности, и если для достижения лучшего уровня сигнала Wi-Fi вы захотите поставить точку доступа под потолком, вы можете столкнуться с проблемой выбора — либо прокладывать электропроводку и устанавливать под потолком розетку, либо ставить точку доступа в более удобном месте, пожертвовав качеством сигнала. 

А если вы занимаетесь установкой стевого оборудования в труднодоступных местах (например, под крышей ангара, на чердаке и т.д.), то стоимость электропроводки и установки розеток может показаться просто заоблачной. Чтобы решить эту проблему, был создан новый стандарт IEEE 802.3AF, позволяющий передавать по сетям Ethernet не только данные, но и электрический ток. Таким образом, цель этого стандарта — обеспечить питанием периферийные устройства, используя сигнальные линии. Если кто-то из вас помнит о передаче данных по сетям электроснабжения, то вот IEEE 802.3AF — это в точности наоборот. Стандарт IEEE 802.3AF подразумевает использование уже имеющихся сигнальных линий, а значит можно использовать любые стандарты витой пары — 10Base-T, 100Base-TX, 100Base-T. Для работы устройств достаточно и существующих кабельных систем третьей и пятой категории. В отличие от сетей электроснабжения, где питание распределяется на все электроприёмники, в случае со стандартом POE, питание подаётся индивидуально каждому устройству.

Напряжение. Всё компьютерное оборудование питается от постоянного тока, поэтому нет смысла передавать по RJ45 220В переменного тока. Стандарт 802.3af подразумевает передачу по витой паре постоянного тока напряжением от 44 В до 57 В (номинал — 48 В). Выбор именно такого значения напряжения обосновывается тем, что оно может подаваться на витые пары структурированной проводки любой категории без ограничений по продолжительности. Немаловажно и то, что в условиях офиса указанное напряжение не опасно для жизни пользователя. Максимальный постоянный ток, который может протекать по одному проводнику витой пары линейного и шнурового кабелей СКС вне зависимости от формы его исполнения и категории, ограничен действующими стандартами в пределах 175 мА. Для удвоения этой величины без нарушения технических условий производителя для передачи тока питания в одном направлении одновременно задействуются оба проводника пары, которые параллельно подключаются к соответствующему полюсу источника и потребителя. Таким образом, по одному кабелю может передаваться ток величиной до 350 мА. Итого, мощность POE устройства может достигать 16 Вт, более чем достаточно!

Расстояние, на которое может передаваться напряжение в стандарте IEEE 802.3af, составляет 100 метров.

Благодаря автоматическому измерению сопротивления, сетевые устройства ещё до подачи напряжения определяют, какое именно напряжение потребуется приёмнику и поддерживает ли приёмник технологию POE вообще. Таким образом, исключается повреждение устройств, не поддерживающих IEEE 802.3af.

Сейчас сетевые устройства только начинают обзаводиться поддержкой IEEE 802.3af, и для питания оборудования по витой паре используются три типа POE-устройств.

POE инжектор. Устройство, которое передаёт в сигнальные кабели электрическую мощность. POE инжектор может быть встроен в сетевое оборудование, например, в маршрутизатор, а может представлять собой отдельное устройство. В последнем случае, оно подключается в разрез кабеля RJ45 и к электрической розетке. Получается, что на входе POE инжектор имеет только данные, а на выходе — данные и электрическое напряжение.

POE сплиттер. Устройство, обратное инжектору по своему назначению. Сплиттер подключается к POE сети, в которой по сигнальному проводу передаётся ещё и электрическая мощность, и выделяет из неё отдельно электрическую составляющую, а отдельно — сигнальную. То есть, на входе у него стандартный сетевой RJ45 порт, а на выходе — RJ45 и разъём питания. Сплиттер используется для питания в IEEE 802.3af сетях устройств, не поддерживающих этот стандарт. То есть, чтобы запитать от Ethernet старенький роутер или сетевую камеру.

Сетевое устройство, с питанием от POE. Собственно, это может быть сетевая камера, роутер, сетевой винчестер, коммутатор и т.д., поддерживающий POE. Как правило, такие устройства поставляются без блоков питания, благодаря чему достигается экономия при покупке и доставке оборудования.

В общем-то, схема построения POE сети выглядит следующим образом:

На схеме показан обычный коммутатор, от которого отходят сигнальные линии синего цвета. С помощью двух POI инжекторов Level One POI-2000 в сигнальную линию добавляется электрическая мощность. В верхней части схемы через POE сеть запитывается сетевая камера, не поддерживающая интерфейс IEEE 802.3af. Поэтому перед ней устанавливается сплиттер POS-1000. В нижней части схемы к POE сети подключена точка доступа, поддерживающая POE, поэтому дополнительный сплиттер ей не нужен.

Ну что же, пришло время ближе познакомиться с POE устройствами. 

Точка доступа Level One WAP-0009 и POE-инжектор Level One POI-2000

Рассмотрим работу POE-оборудования на примере точки доступа Level One WAP-0009. Это точка доступа SOHO-класса для использования в доме или малом офисе. Level One WAP-0009 поддерживает стандарты беспроводной связи IEEE 802.11b/g и может обеспечивать скорость соединения по Wi-Fi до 54 Мбит/с.

Характеристики Level One WAP-0009

• Стандарт IEEE 802.11b/g

• Частота 2.400 — 2.4835 ГГц

• Скорость передачи данных:

  • до 54 Мбит/с (6/9/12/18/24/36/48/54) в сетях 802.11g

  • до 11 Мбит/с (1/2/5.5/11) в сетях 802.11b

• Защита

  • WEP 64/128-бит

  • WPA-PSK

  • WPA2 (AES Encryption)

  • Контроль по MAC адресу

• Модуляция CCK  11/5.5 Mbps, DQPSK@2Mbps, DBPSK@1Mbps

• Отсоединяемая антенна

• Сигнал передатчика 18 дБ

• Один сетевой порт 10/100 Mbps Auto-MDIX RJ45 с поддержкой функции POE

• Режимы работы:

  • AP

  • Station

  • Repeater

  • Bridge

• Размеры 127x96x30 мм

Эта точка доступа интересна ещё и тем, что она поддерживает протоколы WPA2 и WEP 128-bit, а так же режим работы Bridge и фильтрацию по MAC-адресу. Что интересно, Level One WAP-0009 поставляется без блока питания, но его можно купить отдельно, если вы не захотите использовать PoE сети.

Точка доступа WAP-0009 имеет серебристый корпус, выполненный в дизайне, характерном для всей линейки сетевого оборудования Level One. На лицевой стороне расположены индикаторы PWR, WLAN и LAN.

С обратной стороны корпуса установлены гнездо питания — если ваша сеть не будет поддерживать PoE, можете подобрать блок питания для точки доступа на рынке. Точка доступа имеет только один сетевой порт RJ45, как видите, он точно такой же, как и на другом сетевом оборудовании. технология PoE не вносит изменения в конструктив порта. Слева от антенны в углублении находится кнопка «Reset».

Для работы сетевой точки доступа WAP-0009 нам потребуется PoE инжектор Level One POI-2000.

Это низкоуровневое устройство, которое не требует установки драйверов. Оно подключается в разрез сетевого кабеля и к розетке питания 110-220 В. На входе инжектор имеет обычный Ethernet, а на выходе уже сигнал, интегрированный с питанием.

Заключение

Технология PoE задумывалась как раз для того, чтобы дать возможность сэкономить при прокладке сетей в домах и офисах. Но как это часто бывает, цена на новинки оказывается выше, чем ожидалось. И пока рынок только заполняется оборудованием с поддержкой PoE, вполне возможны ситуации, когда за поддержку PoE продавцы запросят дополнительные деньги, несмотря на то, что они экономят на блоках питания. Не дайте ввести себя в заблуждение — питание через Ethernet будет таким же обычным явлением, как питание дисковых телефонов от телефонной розетки, и со временем сети Ethernet будут модернизированы этой функцией. А ведь никаких тормозящих факторов для неё нет — полная совместимость сетей со старыми устройствами, автоматическая настройка питания, безопасное напряжение и низкая стоимость.

Если вы только планируете устанавливать локальную сеть у себя в квартире, в доме или офисе, то начните поиск сетевого оборудования с устройств, поддерживающих PoE. 

Мы благодарим компанию «SVEGA Computer», официального дистрибьютора Level One в России за предоставленное оборудование.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

Тест дальнобойного PoE коммутатора Zyxel GS1350-18HP

Эта модель создана специально для систем видеонаблюдения, и коммутатор поддерживает удалённую перезагрузку PoE камер, непрерывную подачу питания, и самое главное — подключение камер на расстоянии до 250 метров. Вот эту функцию мы…

Zyxel GS1920-8HPv2 — тестируем облачный PoE коммутатор

Сегодня мы рассматриваем один из самых совершенных управляемых коммутаторов, которые только есть на рынке. Не так давно компания Zyxel встроила в свои профессиональные устройства поддержку облачной системы управления Nebula, благод…

10-портовый PoE коммутатор Netis PE6110 — доступное решение для систем видеонаблюдения

Сегодня мы рассматриваем необычный PoE коммутатор, имеющий 8 активных портов питания и 2 дополнительных порта для Uplink и стекирования. Не смотря на, казалось бы, устаревшую скорость в 100 Мбит/с, данная модель может быть исполь…

Всепогодная точка доступа LevelOne WAB-3001 с питанием по Ethernet

Эта точка доступа — идеальный вариант для развёртывания Wi-Fi на открытых пространствах, например, перед офисом. Во-первых, она защищена от дождя и ветра. Во-вторых, она использует питание PoE по Ethernet-кабелю, что облегчает её…

Мультисервисный 3G-роутер LevelOne WBR-3800

Этот маршрутизатор позволяет вам организовать доступ в интернет по Wi-Fi, используя GSM модем стандарта 3G. Это может быть полезным не только в случае, если к вам не дотянулись сети провайдеров, но и для организации резервного ка…

НА ФОРУМЕ ГОВОРЯТ

Как используется SSD в сервере?

Какого производителя серверов выбрать?

Ошибка бэкапа SQL 2005

Использование Ryzen для задач виртуализации

Локальная сеть с двумя провайдерами

ИБП в серверную

Надо как-то подключить ssd m.2

Биос видит не все жесткие диски

Возникла проблема с HDD на сервере

SSD и RAID. Что делать?

НОВЫЕ СТАТЬИ

10 тезисов об SD-WAN, которые вам нужно знать

SD-WAN является самой горячей новой технологией в сети, и многие распределенные организации уже или скоро примут на вооружение эту технологию. Мы приведём вам 10 основных тезисов, касаемых технологии SD-WAN, которые позволят…

Компания Cisco опубликовала протоколы выявления взлома для управляемых коммутаторов и другого сетевого оборудования

В начале сентября 2019 года на официальном сайте корпорации Cisco появилась важная информация для пользователей брендовых управляемых коммутаторов, беспроводных точек доступа и других устройств для создания локальных сетей…

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

ADATA XPG Gammix S11 Pro – тестируем быстрый NVMe накопитель

Сегодня на тесте – свежая новинка — NVMe накопитель ADATA XPG Gammix S11 Pro объёмом 512 Гб. Он имеет стандартный формфактор M.2 2280, имеет интерфейс…

HIPER TWS Smart 2 – гарнитура с сенсорным управлением

Недавно мы с вами познакомились с полностью беспроводными гарнитурами HIPER TWS Beat, HIPER TWS Sport, сравнивали их с другими TWS гарнитурами. А сегодня…

Обзор BQ-5541L Shark Rush – ультимативный смартфон

Возможно, кто-то из вас помнит наш обзор защищенного смартфона BQ-5033 Shark. Только это было 2 года назад, и BQ решил выпустить новую модель из той…

Обзор материнской платы Biostar Racing X570GT формата Micro ATX

В компании Biostar посчитали, что вам для апгрейда нужно просто место, куда можно поставить новый AMD Ryzen, а со всем другим можно и потерпеть. Так что…

2015-01-28T17:00:00+03002018-03-15T10:30:16+0300Владимир Афанасьев2801/2015 Эксперт:Владимир Афанасьев </dd> Просмотров: 49043</dd>Задать вопрос эксперту</dd>+7 495 134-0-222</dd>va@icepartners.ru</dd>

Power over Ethernet (PoE)-технология, позволяющая передавать удалённому устройству электрическую энергию вместе с данными, через стандартную витую пару в сети Ethernet. Для передачи питания используют специальные сетевые коммутаторы поддерживающие эту технологию.

Про коммутаторы, в общем

Для начала разберемся, что такое сетевые коммутаторы и какие они бывают.

Сетевой коммутатор он же свитч (жарг. свич от англ. switch — переключатель) это устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети.

Все существующие коммутаторы различаются

• количеством портов (2, 4, 8, 16, 24 и 48 портов и т.д.)
• скоростью передачи данных (100Мб/сек, 1Гб/сек и 10Гб/сек и т.д.)
• поддержкойсетевогоуровня (network layer- layer1, layer2, layer3)
• поддержкой PoE и без неё

Коммутаторы также можно разделить на:

1.Неуправляемые коммутаторы — к ним относятся почти все коммутатора уровня Layer 1 — это простые автономные устройства, которые управляют передачей данных самостоятельно и не имеющие инструментов ручного управления. Такие коммутаторы получили наибольшее распространение в «домашних» ЛВС и малых предприятиях, основным плюсом которых можно назвать низкую цену и автономную работу, без вмешательства специалиста.

Минусами у неуправляемых коммутаторов является отсутствие возможности настройки и малая внутренняя производительность. Поэтому в больших сетях предприятий неуправляемые коммутаторы использовать не разумно, так как администрирование такой сети требует больших затрат с точки зрения времени, затрудняет поиск неисправностей и накладывает ряд существенных ограничений.

2.Управляемые коммутаторы в основном уровня Layer 2 и Layer 3 — это более продвинутые устройства, которые также работают в автоматическом режиме, но помимо этого имеют встроенные средства контроля и мониторинга. 

Основным минусом управляемых коммутаторов является более высокая стоимость, по сравнению с Layer 1, которая зависит от возможностей самого устройства и его производительности.

По количеству портов и скорости передачи данных особых комментариев мы давать не будем. Теперь чуть подробней кто такие эти уровни Уровень1 (Layer1), Уровень2 (Layer 2) и Уровень3 (Layer 3).

Layer 1. Сюда относятся все устройства, которые работают на 1 уровне сетевой модели OSI — физическом уровне. К таким устройствам относятся повторители, хабы и другие устройства, которые не работают с данными вообще, а работают с сигналами. Эти устройства передают информацию, с поступающую с одного порта и ретранслируют на все порты сразу. Такие устройства уже давно не производят, и найти их на рынке довольно сложно.

Layer 2. Сюда относятся все устройства, которые работают на 2 уровне сетевой модели OSI — канальном уровне. К таким устройствам можно отнести все неуправляемые коммутаторы и часть управляемых. Коммутаторы 2 уровня работают с данными ни как с непрерывным потоком информации (как коммутаторы 1 уровня), а как с отдельными порциями информации — кадрами (frame). Умеют анализировать получаемые кадры и работать с MAC-адресами устройств отправителей и получателей кадра. Такие коммутаторы «не понимают» IP-адреса компьютеров, для них все устройства имеют названия в виде MAC-адресов. Коммутаторы 2 уровня составляют коммутационные таблицы, в которых соотносят MAC-адреса встречающихся сетевых устройств с конкретными портами коммутатора.

Layer 3. Сюда относятся все устройства, которые работают на 3 уровне сетевой модели OSI — сетевом уровне. Который отвечает за взаимное преобразование аппаратных и сетевых адресов (MAC/IP) — протокол ARP, поиск пути между двумя промежуточными устройствами, установление логической связи между узлами. К таким устройствам относятся все маршрутизаторы и часть управляемых коммутаторов, а так же все устройства, которые умеют работать с различными сетевыми протоколами: IPv4, IPv6, IPX, IPsec и т.д. Коммутаторы 3 уровня целесообразнее отнести к разряду маршрутизаторов, так как эти устройства уже полноценно могут маршрутизировать, проходящий трафик, между разными сетями. Коммутаторы 3 уровня полностью поддерживают все функции и стандарты коммутаторов 2 уровня. С сетевыми устройствами могут работать по IP-адресам. Коммутатор 3 уровня поддерживает установку различных соединений: pptp, pppoe, vpn и т.д.

Управление интеллектуальными коммутаторами

Вариантов может быть несколько.

Telnet

Telnet-доступ к консольному порту коммутатора. Настройка происходит через командную строку коммутатора. Telnet-доступ не является защищённым.

 

SSH

SSH-доступ к управляемому коммутатору осуществляется по защищенному протоколу SSH, применяя различные клиенты (putty, gSTP и т.д.). Так же как в случае с настройка происходит через командную строку коммутатора.

Web-интерфейс

Настройка производится через WEB-браузер. В большинстве случаев настройка через Web-интерфейс не дает воспользоваться всеми функциями сетевого оборудования, которые доступны в полном объеме только в режиме командной строки.

Power-over-Ethernet

Теперь попробуем разобраться, зачем же в этих коммутаторах и так широкими возможностями еще и PoE.

Данная технология предназначается для IP-телефонии, точек доступа беспроводных сетей, IP-камер и других устройств, к которым нежелательно или невозможно проводить отдельный электрический кабель для подачи питания.

Технология PoE не оказывает влияния на качество передачи данных. Для ее реализации используются свойства физического уровня Ethernet.

Современные кабельные сети Ethernet, соответствующие стандарту 100BASE-TX, состоят из четырех пар, две из которых не задействованы. Свободные пары используются для подачи питания. PoE обеспечивает подачу напряжения питания через стандартную витую пару для удалённых устройств типа беспроводных точек доступа, IP-телефонов, IP-камер, медиаконвертеров, устройств считывания данных и др. Питание подается по свободным витым парам 4-5 и 7-8, которые не используются для передачи данных.

802.3af Стандарты PoE-A и PoE-B для сетей 100 и 1000 Мбит/сек. Распиновка 8-контактного разъема 8P 8C(RJ45)

PINS on Switch	10/100 DC on Spares (метод B)	10/100 Mixed DC & Data (метод A)	1000 (1 Gigabit) DC & Bi-Data (метод B)	1000 (1 Gigabit) DC & Bi-Data (метод A)
Pin 1	Rx +	Rx + DC+	TxRx A +	TxRx A + DC +
Pin 2	Rx —	Rx — DC+	TxRx A —	TxRx A — DC +
Pin 3	Tx +	Tx + DC-	TxRx B +	TxRx B + DC —
Pin 4	DC +	не используется	TxRx C + DC +	TxRx C +
Pin 5	DC +	не используется	TxRx C — DC +	TxRx C —
Pin 6	Tx —	Tx — DC-	TxRx B —	TxRx B — DC —
Pin 7	DC —	не используется	TxRx D + DC —	TxRx D +
Pin 8	DC —	не используется	TxRx D — DC —	TxRx D —

Питающие устройства (англ. power sourcing equipment, сокр. PSE) отличаются по способу подключения питания, при этом питаемые устройства (сплиттеры; англ.powereddevice, сокр. PD) являются универсальными. Питаемые устройства проектируются с возможностью приема питания в любом варианте, в том числе и при изменении полярности (например, когда используется перекрестный кабель).

Важным является то обстоятельство, что питающее устройство подает питание в кабель только в том случае, если подключаемое устройство является устройством питаемого типа. Таким образом, оборудование, не поддерживающее технологию PoE и случайно подключенное к питающему устройству, не будет выведено из строя. Процедура подачи и отключения питания на кабель состоит из нескольких этапов.

Первый этап определения подключения служит для определения, является ли подключенное на противоположном конце кабеля устройство питаемым (PD). На этом этапе питающее устройство (PSE) подает на кабель напряжение от 2,8 до 10 B и определяет параметры входного сопротивления подключаемого устройства. Для питаемого устройства это сопротивление составляет от 19 до 26,5 кОм с параллельно подключенным конденсатором ёмкостью от 0 до 150 нФ. Только после проверки соответствия параметров входного сопротивления для питаемого устройства питающее устройство переходит к следующему этапу, в противном случае питающее устройство повторно, через промежуток времени не менее 2 мс, пытается определить подключение.

[forms ID=35]

После первого этапа определения подключения питающее устройство может дополнительно выполнять этап классификации, определяя диапазон мощностей, потребляемых питаемым устройством, чтобы затем управлять этой мощностью. Каждому питаемому устройству, в зависимости от заявленной потребляемой мощности, будет присвоен класс от 0 до 4. Минимальный диапазон мощностей имеет класс 0. Класс 4 зарезервирован стандартом для дальнейшего развития. Классификация выполняется путём введения в кабель питающим устройством напряжения от 14,5 до 20,5 В и измерения тока в линии.

Класс	Вт на порт PoE	Вт на устройство
15,4	от 0,44 до 12,95
1	4,5	от 0,44 до 3,84
2	7	от 3,84 до 6,49
3	15,4	от 6,49 до 12,95
4	30	от 12,95 до 25,5

После прохождения этапов определения и классификации питающее устройство подает в кабель напряжение 48 В с фронтом нарастания не быстрее 400 мс. После подачи полного напряжения на питаемое устройство питающее устройство осуществляет контроль его работы двумя способами:

1) если питаемое устройство в течение 400 мс будет потреблять ток меньше 5 мА, то питающее устройство снимает питание с кабеля;

2) питающее устройство подает в кабель напряжение 1,9—5,0 В с частотой 500 Гц и вычисляет входное сопротивление; если это сопротивление будет больше 1980 кОм в течение 400 мс, питающее устройство снимает питание с кабеля. Кроме того, питающее устройство непрерывно следит за током перегрузки. Если питаемое устройство будет потреблять ток более 400 мА в течение 75 мс, питающее устройство снимет питание с кабеля. Когда питающее устройство определяет, что питаемое устройство отключено от кабеля или произошла перегрузка потребляемого тока питаемым устройством, происходит снятие напряжение с кабеля за время не менее 500 мс.

Стандарт	PoEIEEE 802.3af	PoE Plus IEEE 802.3at
Требования к кабелю	Категория 3 (UTP CAT3) или выше	Type 1: Категория 3 (UTP CAT3) или выше
Type 2: Категория 5 (UTP CAT5) или выше
Сила тока	0.35 А	Type 1: 0.35 А
Type 2: 0.6 А
Выходное напряжение инжектора	44 — 57 В	Type 1: 44 — 57 В
Type 2: 50 — 57 В
Входное напряжение питаемого устройства	37 — 57 В	Type 1: 37 — 57 В
Type 2: 42.5 — 57 В
Максимальное энергопотребление питаемого устройства	Класс PoE 0, 3: 12.95 Вт	Type 1: Класс PoE 0, 3: 12.95 Вт
Класс POE 1: 3.84 Вт	Класс PoE 1: 3.84 Вт
Класс PoE 2: 6.49 Вт	Класс PoE 2: 6.49 Вт
Класс PoE 4: не используется	Type 2: Класс PoE 4: 25.5 Вт
Поддерживаемые питаемые устройства	IP-камеры, IP-телефоны, точки доступа	Все устройства PoE, PTZ-камеры для наружного монтажа,
точки доступа WiMAX, светодиодные табло, некоторые компьютеры

Несмотря на все преимущества использования стандартизованной по 802.3af технологии PoE, существуют и недостатки, например:

• высокая дополнительная стоимость устройств с функцией PoE (802.3af);
• высокая потребляемая мощность коммутаторов PoE по сравнению с обычными.

Поэтому выпускаются альтернативные решения, называемые «PassivePoE», в виде промежуточного комплекта адаптеров, которые могут поддерживать только электрические характеристики соответствия стандарту 802.3af, (то есть инжектор Passive PoE будет передавать любое напряжение, которое подается блоком питания, не обязательно 48 В) но не протокольные. Passive PoE полностью не совместим со стандартом IEEE 802.3af.

Passive PoE

Как правило, комплект Passive PoE (PPoE) не включает в себя блок питания, т.к. предполагается использование блока питания из комплекта поставки питаемого устройства. Максимальная длина кабеля при использовании инжектора Passive PoE существенно меньше, чем при использовании инжектора PoE (30-60 метров, а не 100 метров). Разумеется, это во многом зависит от параметров штатного БП, потребляемого устройством тока и потерь в кабеле. Для компенсации этих потерь на большом расстоянии достаточно заменить штатный БП на более мощный, с напряжением от 12 до 48 вольт.

Пассивный комплект PPoE-Light состоит из двух адаптеров: Инжектора (INJECTOR) и Сплиттера (SPLITTER). Passive PoE эффективен для использования в существующей сетевой инфраструктуре, позволяя применять технологию PoE для устройств, не оснащенных данной функцией изначально. В комплект PPoE не входит какой-либо блок питания (БП), так как предполагается, что в большинстве случаев можно использовать штатный БП, входящий в комплектацию устройства. PPoE обеспечивает подачу напряжения питания через стандартную витую пару для удалённых устройств типа беспроводных точек доступа, IP-телефонов, IP-камер и др. Питание подается также как и в классическом PoE по свободным витым парам 4-5 и 7-8, которые не используются для передачи данных.

Давайте рассмотрим небольшой пример как рассчитать использование PoEв связке телефонов Yealink SIP-T48G с поддержкой РоЕ (Power over Ethernet, 802.3af) Class 0 с потребляемой мощностью 2.4-10.5W и коммутаторов компании Huawei Quidway S5700-28C-PWR-EI 24 порта.

Коммутаторы S5700 PWR соответствует стандартам IEEE 802.3af и 802.3at (PoE+). И могут обеспечивать порты с максимальной нагрузкой до 30Вт. В нашем случае S5700-28C-PWR-EI установлен БП с мощностью 500W и выдаваемой для PoE369.6W. Согласно стандарту 802.3af мы сможем запитать от него 24 порта с нагрузкой на каждый порт 15.4 W или по стандарту802.3at 12 портов с нагрузкой 30 W.

Проведя не сложные математические расчеты мы получаем:

10 телефонов по 10.5 W = 105 Wсуммарно, что меньше чем выдаваемый максиму по PoE369.6W.

Получается что к коммутатору Huawei Quidway S5700-28C-PWR-EI мы можем подключить по PoE 24 телефона Yealink SIP-T48G. Либо другое оборудование на 12 портов по стандарту 802.3at (PoE+) мощностью до 30W например тонкие клиенты HP t410AiO поддерживающий стандарт 802.3at (PoE+) c потребляемой мощностью 24W 12штук.

Либо совмещать различное оборудование, видеокамеру с Grandstream GXV3674_HD_VF с поддержкой PоE IEEE802.3аf, видео домофон ROBIN SV 130 с поддержкой PоE IEEE802.3аf и т.д. Можно создавать довольно-таки много различных комбинаций использования оборудования PoE.

Заключение

По поводу целесообразности PoE довольно много споров. Наиболее частый аргумент (в плане подачи питания для IP-телефонов) — мы поставим на каждое рабочее место дополнительный Pilot за 300 р. и все будет работать гораздо дешевле. Итак,  300р. условно тратим на каждое рабочее место (всего 24) = 7200р. (около 110 USD)

А теперь перенесем это на коммутаторы и деньги:

• Huawei S2700-26TP-EI-AC — 24 порта без PoE — 441 USD
• Huawei S2700-26TP-PWR-EI — 24 порта с PoE — 563 USD

Разница — 122 USD против экономии на «пилотах» — 110 USD. Сомнительно, не правда ли?

Экономия в плане энергопотребления в наших реалиях, скорее всего штука сомнительная. Правильнее позиционировать данную технологию как дополнительное удобство и своеобразное решение эстетического вопроса с кучей проводов под столом.

Мы при выборе коммутатора в офис, оставились именно на модели с PoE.

[forms ID=35]

Используемые источники:

• https://larga.ru/article/poe-kak-rabotaet
• https://www.hwp.ru/articles/znakomimsya_s_funktsiey_poe_-_pitanie_setevogo_oborudovaniya_po_lan_kabelyu_na_primere_tochki_dostupa_level_one_wap-0009/
• https://www.icepartners.ru/blog/60-stati/setevoe-oborudovanie/870-pro-poe.html