Power over Ethernet (сокр. PoE) – технология способная передавать по одному Ethernet-кабелю поток данных и электропитание одновременно. Благодаря этом, PoE коммутатор сможет питать клиентское устройство без использования дополнительной проводки электропровода.
Что за технология Power over Ethetnet
В качестве клиентского оборудования выступают видеокамеры, телефонные аппараты, точки доступа, датчики различного назначения и так далее. Технология применяется во многих бытовых и промышленных сферах деятельности человека.
Области применения
Электропитание может распространяться на большие расстояния в пределах возможности кабеля передавать сигнал. Технология PoE стала настолько востребованной, что коммутатор с такой возможностью можно найти в инфраструктуре практически любого современного предприятия.
Power over Ethernet применяется в таких направлениях:
- IP-видеонаблюдение;
- IP-телефония;
- Охранные системы;
- Управление принтерами и компьютерами;
- Беспроводные сети для питания точек доступа.
PoE позволяет в значительной степени оптимизировать и уменьшить расходы на электропитание устройств. Теперь больше нет необходимости в прокладке отдельной электросети и ЛВС для управления оборудованием. Достаточно проложить один провод типа «витая пара» 8 кат., и оборудование получает требуемый уровень электропитания и шлюз для передачи данных в одном кабеле.
Одним из главных преимуществ технологии PoE заключается в минимизации кабельных систем, так как отпадает необходимость проводить отдельные провода электропитания. Также Power over Ethernet позволяет подключать питания оборудования в тех случаях, когда проводка обычной электрической сети затруднительна или невозможна.
Ярким примером являются охранные системы и IP-видеонаблюдение. Она состоят из множества датчиков и управляющего оборудования, которое требует проведения информационных шлюзов подпитки электричеством. В таких случаях идеальным вариантом будет совместить их в одном кабеле, что и обеспечивает технология Power over Ethernet.
Особенно распространены PoE технологии в охранных системах, видеонаблюдении и телефонии. От коммутатора с поддержкой этой технологии могут питаться домофоны, датчики пожара, задымления, влажности, движения и других событий. Также особо востребованы IP-камеры: к устройству достаточно провести один кабель от управляющего оборудования, и оно готово к эксплуатации.
Стандарты
Существует три типа стандарта PoE:
- IEEE 802.3af;
- IEEE 802.3at;
- IEEE 802 3bt.
Они определяют уровень максимальной мощности, которую источник PSE может отдать, а клиент PD – получить. Стандарт IEEE 802 3af был первым PoE, разработанным в 2003 году. Он выдавал выходную мощность 15,4 Вт, которой хватало для точек доступа и IP-телефонов.
Рост технологий обусловил выход IP-телефонии с поддержкой видеосвязи. Такие устройства требовали больше 13 Вт, и в 2009 году выходит новый стандарт – IEEE 802.3at, который выдавал 30 Вт на порт.
С приходом POS-терминалов, IP-камер и PTZ появилась потребность увеличить мощность PoE. Это позволил стандарт IEEE 802.3bt, вышедший в 2018 году. Он позволил источникам выдавать 60 Вт и 100 Вт на клиентское устройство. Таким образом, порты промышленных коммутаторов могут использоваться для целой охранной системы крупного предприятия.
Относительно новым стандартом является HI PoE. Он позволяет производителям видеокамер встраивать в свою продукцию ИК-подсветку и прочие дополнительные аппаратные опции без ущерба для производительности оборудования.
Типы PoE-коммутаторов
Чтобы максимально сэкономить бюджет компании и получить пользу от сетевых устройств, нужно знать типа коммутаторов с поддержкой технологии PoE. Это также важно при выборе оборудования под определенные задачи. Такой подход касается не столько количество портов, сколько внедренных технологий в устройство.
Клиентское устройство PoE-коммутатора также должно иметь поддержку технологию Power over Ethernet соответствующего стандарта.
Современные тенденции обуславливает необходимость приобретения гигабитных коммутаторов с поддержкой PoE. Они обеспечивают высокую скорость передачи данных. В соответствии с технологиями, внедренными в коммутаторы и принципы их работы, эти сетевые устройства делятся на следующие типы:
- Управляемые/неуправляемые;
- Активные/пассивные;
- Без вентилятора/с вентилятором;
- L2/L3.
У каждого из них есть свои особенности. Они определяют критерии выбора сетевого оборудования и возможности локальной вычислительной сети. Необходимо обратить внимание на параметр энергопотребления клиентского устройства. Именно под него нужно выбирать свитч с соответствующим стандартом PoE.
Управляемые/неуправляемые
Управляемые коммутаторы можно конфигурировать на усмотрение специфики работы сети, а также задач системного администратора. Их можно настроить под системы мониторинга и управления сетевым доступом, VLAN, SNMP, а также управление и отслеживание сетевого трафика. В неуправляемых устройствах такие функции отсутствуют. Они используют стандартные настройки, изменить которые нельзя.
Активные/пассивные
Активные и пассивные PoE коммутаторы нуждаются в подключении электропитания. Различие состоит в подаче питания с согласованием или без него. Активные устройства разделяются на модели с поддержкой стандартов Poe, PoE+ и PoE++.
Также крайне важно пользоваться коммутаторами IEEE 802.3 at/af и IEEE 802.3 bt стандартов. Они подают питание на клиентские устройства подается после цифрового анализа, подтверждающего поддержку им технологии PoE и целостность кабеля.
Пассивные PoE коммутаторы подают электричество на устройства по умолчанию вне зависимости от состояния кабеля и поддержки клиента соответствующей технологии. Это может привести к необратимым сбоям в сети, вплоть до повреждения устройства без возможности восстановления работоспособности.
Поэтому использовать пассивное PoE сетевое оборудование рекомендуется в крайнем случае, когда ограничен бюджет, есть точная уверенность в целостности коммуникаций и поддержке клиентов требуемых стандартов.
Без вентилятора/с вентилятором
Альтернативное название без вентиляторных устройств подобного типа – тихие коммутаторы. У них отсутствует внутренний вентилятор, предназначение которого сводится к охлаждению компонентов.
Работа осуществляется на пассивном охлаждении: перфорация и внутренний радиатор обеспечивает оптимальное рассеивание тепла. Поэтому такие коммутаторы удобно использовать в гостиницах, библиотеках и других объектах, где тишина является принципиальным требованием. Зачастую они имеют компактный размер и легко вписываются в домашний интерьер.
Сетевые устройства с вентилятором отличаются больше шумностью, но возросшей эффективностью охлаждения. Это позволяет снабдить оборудование большим списком возможностей и технологий. Как правило, это промышленный коммутатор с большим количеством портов. Их используют часто используют в стойке в составе ядра корпоративной ЛВС. Коммутаторы с вентилятором применяются в центрах обработки данных и других крупных корпорациях.
Уровни L2/L3
Коммутаторы типа L2 и L3 отличается уровнем маршрутизации. Уровень L2 работает только с адресами MAC, по которым распределяет IP-адреса между устройствами. Проверка адресов, проходящих через коммутатор отсутствует. Это ограничивает использование L2 сетевых устройств только в ЛВС малого и среднего размера.
PoE коммутаторы уровня L3 выполняют те же функции, что и устройства второго уровня. Также они могут распределять и передавать потоки информации между разными сетями и VLANами. Направление данных идет по IP-адресам и подсетям разного уровня. Проще говоря, L3 коммутаторы более интеллектуальны и функционально наполнены.
С помощью этого оборудования можно поддерживать маршрутизацию с использованием протоколов, проверять входящие и исходящие пакеты. Также устройство способно автоматически выполнять операции при анализе источника и назначения каждого пакета. В современных корпоративных сетях большого масштаба применяются сочетание L2 и L3 коммутаторов.
Правила выбора
При выборе PoE коммутатор нужно учитывать такие факторы:
- Количество портов;
- Уличный или установленный в помещении;
- Скорость передачи данных;
- Энергопотребление устройств-клиентов;
- PoE совместимость;
- Техническая поддержка.
Подбирать коммутатор по количеству портов нужно с учетом подключенных к нему устройств. Гигабитное сетевое оборудование доступно в количестве портов 8, 12, 16, 24, 48. Также доступны 52 портовые коммутаторы в специализированных моделях.
Многие устройство комбинируют возможности портов: несколько из них могут быть гигабитные, несколько мегабитные и также с PoE технологией. Таким образом, одно устройство может покрыть сразу несколько функций.
Если для дома (подключение домашнего IP-видеонаблюдения и охранных систем) подходят зачастую 8-16 портов, то для предприятия целесообразно приобретать 48 портовые модели. Также целесообразно применять коммутаторы с большим количеством портов, чем это необходимо в данный момент для запаса на будущее развитие инфраструктуры.
Современные модели PoE коммутаторов поддерживают диапазон скоростей 10/100/1000Base-T. В ограниченных сериях встречаются даже 1/10. Для современных потребностей предприятий достаточно использовать 1000Base-T (гигабитные) устройства. В плане скорости коммутаторы обратно совместимые.
Ключевым условием успешной работы технологии PoE является обеспечение коммутатором клиентских устройств необходимой мощностью. При чем, общее значение раздачи мощности не должно превышать параметр потребляемой энергии. Все это указано в стандартах устройства IEEE 802.3 af, IEEE 802.3at и IEEE 802 3bt.
Несмотря на обилие функций, не все коммутаторы могут функционировать и передавать питание всем клиентским устройствам. Перед приобретением оборудования с расчетом на передачу электропитания на большие расстояния нужно убедиться в следующем:
- стандарты PoE у коммутатора и у клиента совместимы;
- режим электропитания switch совместим с аналогичным параметром клиента;
- блокировка производителя (некоторые модели устройств работают только с конкретными моделями коммутаторов).
Совместимость стандартов – важный аспект успешной работы сетевых устройств. Например, если оборудование работает по стандарту PoE++, то и коммутатор должен быть этого же стандарта. Это означает, что работа сетевых устройств типа PoE и PoE+ будет невозможна.
Важны режимы питания оборудования. В PSE и PD они должны совпадать. К примеру, клиент работает в режиме PoE A, тогда коммутатор, который должен его питать, тоже должен предоставлять Power Over Ethernet в это режиме.
Последним в списке, но не по значению идет уровень технической поддержки. Она очень важна для своевременного уточнения способов ввода настроек и осведомленности технических специалистов компании о специфике работы оборудования. Также важно, чтобы производитель всецело исполнял принятые обязанности о гарантии. Благодаря этому, персонал компании или пользователь существенно экономит время и получает качественный сервис.
Модели коммутаторов с поддержкой PoE
Наиболее известными производителями PoE коммутаторов являются следующие:
- TP-link;
- D-Link;
- Cisco;
- MikroTik.
Каждый бренд имеет свою политику, характеристики и особенности продукции. Большинство из них выпускают PoE коммутаторы, которые применяются как в домашней, так и в бизнес-сфере. Например, компания TP-Link производит PoE коммутаторы для дома и корпоративного сектора. Многие модели поддерживают технологию PoE+ и более новые версии. Общий бюджет мощность оборудования в младших моделях в среднем 200 Вт (модели типа TL-SX3206HPP) а в корпоративном сегмента (TL-SG3452P) – более 380 Вт.
Аналогичным образом обстоят дела с PoE коммутаторами бренда D-Link. Однако в отличие от TP-Link представленный производитель выпускает коммутаторы Power over Ethernet преимущественно для бизнеса. Ярким представителем этого сегмента является модель DMS-1100-10TP. Ее бюджет составляет 240 Вт.
Cisco – один из самых известных компаний, выпускающих сетевое оборудование. К таковому относятся дорогостоящие коммутаторы, которые снабжены гибкой возможностью настройки и обилием технологий. В младших моделях (например, SG350-10P-K9-EU) средний бюджет колеблется в пределах от 35 Вт до 130 Вт. PoE бюджет старших моделей (SG200-50FP) бюджет варьируется от 250 Вт до 500 Вт.
Продукты компании MikroTik также характеризуются технологичностью и гибкостью настроек. По средствам собственной операционной системы индустриальные и домашние коммутаторы могут быть настроены под различные сетевые конфигурации. Среднее значение бюджета PoE у младших моделей (CSS106-5G-1S) доходит до 35 ватт, у более старших (CRS354-48P-4S+2Q+RM) – от 800 Вт до 1500 Вт.
Представлены наиболее популярные модели всех коммутаторов из младшей и старшей линеек для наглядности их возможностей.
Коммутаторы с поддержкой технологии PoE способны передавать электропитание от портов до клиентских устройств. Это дает возможность экономить существенные средства на прокладке дополнительных электрических сетей.
Это упрощает монтаж охранных систем, видеонаблюдения и так далее. Один из ключевых параметров PoE коммутаторов является бюджет, измеряемых в Вт. Он показывает сколько устройств с аналогичным параметром может запитать устройство. Разнообразие моделей PoE коммутаторов настолько большое, что легко можно выбрать устройство, подходящее под финансовые возможности и задачи.
