На данный момент технология Power over Ethernet (PoE) изменила способ питания и подключения современных устройств, сделав ее идеальной для предприятий, ИТ-сетей и умных домов. Вооружившись этим руководством, мы раскроем мир коммутаторов PoE, их функциональные возможности, преимущества и их значимость для питания сетевых камер, беспроводных точек доступа, целей IoT и других. Независимо от того, являетесь ли вы ИТ-экспертом, самоучкой в области технологий или руководителем бизнеса, пытающимся сделать свою сеть более эффективной, этот обширный ресурс послужит своей цели, предоставив вам нужную информацию, которая позволит вам принимать правильные решения. Таким образом, в статье будет объяснено, как коммутаторы PoE могут повысить эффективность вашей сетевой инфраструктуры и способность питать устройства и передавать данные между ними новым способом.
Что такое коммутатор PoE и как он работает?
Что такое технология Power over Ethernet?
Power over Ethernet позволяет передавать данные и питание вместе через кабель Ethernet для питания устройств. Это означает, что подключенным устройствам не требуются отдельные источники питания, что экономит время и снижает затраты на инфраструктуру. Технология PoE использует те же медные провода в кабеле Ethernet для передачи сигналов данных вместе с питанием низкого напряжения. Эта технология подключает и питает различные устройства, такие как IP-камеры, беспроводные точки доступа или VoIP-телефоны. Устройства, поддерживающие эти технологии, соответствуют стандартам, определенным IEEE 802.3af и 802.3at, поэтому поддерживаемые устройствами уровни мощности настроены на эффективную совместную работу.
Понимание каждого порта в коммутаторе PoE — понимание роли
Каждый порт коммутатора PoE действует как интерфейс данных и источник соединения для устройств, которые к ним подключены. На основе параметров устройства порты строятся для определения того, требуется ли подключенному устройству PoE, и если да, то какой уровень мощности должен быть предоставлен. Более того, порт также позволяет устройству взаимодействовать с сетью и отвечает за обеспечение эффективной связи. Поскольку порты поддерживают питание и данные, обеспечивая простоту подключения, электрические розетки больше не требуются, что позволяет быстрее настраивать устройства.
Знакомые устройства PoE и их применение
Различные устройства могут использовать технологию Power over Ethernet (PoE), поскольку она проста в реализации и эффективна. Рассмотрим самые популярные устройства PoE и их соответствующее использование здесь:
- IP-камеры: Технология PoE, в первую очередь применяемая в системах видеонаблюдения и безопасности, позволяет легко устанавливать и развертывать камеры любого типа в труднодоступных местах или на открытом воздухе, поскольку и питание, и сеть подаются по одному кабелю.
- VoIP-телефоны: Являясь неотъемлемой частью любой современной системы унифицированных коммуникаций, голосовые IP-телефоны с питанием по технологии PoE устраняют необходимость использования внешнего источника питания, но обеспечивают надежную голосовую связь.
- Точки беспроводного доступа, WAP: Эти устройства, используемые в офисах и других общественных местах, используют технологию PoE для расширения покрытия беспроводной сети, не требуя при этом более одного источника питания.
- Сетевые коммутаторы: Используется для питания и подключения к другим устройствам с питанием через Ethernet, что упрощает развертывание сети в средних и малых офисах.
- IoT-устройства: Эти датчики, элементы управления и средства автоматизации быстро интегрируются в интеллектуальные здания и работают по технологии PoE, обеспечивая эффективное использование энергии и мониторинг.
Еще более удивительно то, что эти устройства поддерживают PoE, оптимизируют рост инфраструктуры и значительно сокращают затраты на установку и обслуживание.
Как выбрать правильный коммутатор PoE для ваших нужд
Факторы, которые следует учитывать при выборе сетевого коммутатора
Какие факторы вы считаете важными при оценке сетевого коммутатора? Есть несколько важных параметров, на которые следует обратить внимание, чтобы устройство соответствовало моим требованиям. Во-первых, я оцениваю количество портов и их скорость, чтобы убедиться, что они будут достаточными для моего количества устройств и требуемой пропускной способности. Следующий фактор, который следует учитывать, — это допуск PoE, который жизненно важен для включенных устройств, таких как экраны, камеры и точки доступа, среди прочих. Также необходимо учитывать функции управления, поскольку мне обычно приходится оценивать, требуется ли управляемый или неуправляемый коммутатор на основе моих требований к управлению и конфигурации. Кроме того, масштабируемость элементов и будущие гарантии имеют решающее значение для обеспечения соответствия коммутатора существующим потребностям, но системы гарантированно будут расти. Наконец, я анализирую цену и эффективность, чтобы вписаться в бюджет и цель устойчивости. Эти факторы определяют выбор, чтобы убедиться, что они являются лучшими в этой области.
Различия между управляемыми и неуправляемыми коммутаторами
Управление устройством, гибкость и сложность отличают управляемые коммутаторы от необслуживаемых. Управляемый коммутатор предоставляет возможность настраивать устройство и контролировать действия пользователей в сети и проходящий через него трафик, что означает возможность использования расширенных функций, таких как VLAN, VoIP, QoS и различные настройки безопасности. Такие коммутаторы, как правило, более эффективны в больших и сложных сетях, где требуются универсальность, настройка и высокая степень настройки.
С другой стороны, неуправляемые коммутаторы используют инструкцию plug-and-play и не требуют настройки. Это удобные для пользователя устройства для небольших сетей или настроек, где дополнительная обработка не нужна. Хотя они сравнительно дешевле, им не хватает контроля и богатых функций, которые предлагают управляемые коммутаторы.
Выбор подходящего коммутатора из двух зависит от размера и сложности вашей сети, а также от ее требований.
Понимание бюджета PoE и распределения мощности
Бюджет PoE — это обозначение максимальной мощности, которую питание через коммутатор Ethernet может предоставить другим подключенным устройствам, таким как телефонные точки доступа и IP-камеры. Каждое устройство, подключенное через бюджет PoE, имеет установленную мощность, которая им требуется, и бюджет PoE нужен для того, чтобы гарантировать, что максимальное количество коммутаторов одного типа в серии сбалансировано с максимальной выходной мощностью. Устройство правильно снабжается энергией в каждый момент, когда рассчитывается общая потребляемая энергия, и это сравнивается с тем, что было установлено как предел PoE для конкретного коммутатора. Чтобы избежать проблем в взаимосвязанных устройствах сети, которые в будущем масштабируются, допустимая мощность должна в первую очередь зависеть от критичности устройства. Не забывайте всегда проверять характеристики коммутатора и используемых вами питаемых устройств, чтобы убедиться, что все компоненты совместимы и могут эффективно работать вместе.
Преимущества коммутаторов Gigabit Ethernet
Как технология Gigabit улучшает производительность сети
Предоставление скорости передачи данных до гигабит в секунду позволяет обмениваться файлами, транслировать видео и управлять приложениями быстро, значительно повышая производительность сети. Эта разработка подчеркивает эффективность и помогает максимизировать деятельность, где требуется огромная полоса пропускания, что идеально подходит для современного рабочего места. Кроме того, она подавляет задержку при общении через устройства в сети, тем самым увеличивая поток работы, что является одной из лучших особенностей коммутаторов PoE Ethernet. Кроме того, он обратно совместим со старым оборудованием, поэтому постепенные обновления программного обеспечения могут выполняться без вмешательства в существующую инфраструктуру. Все эти преимущества в совокупности повышают надежность сети, гибкость роста и производительность.
После сравнения: коммутатор PoE 660 против Fast Ethernet
Скорость и емкость являются основными различиями между ними. Если мы рассмотрим максимальную скорость Fast Ethernet до 100 Мбит/с, то это существенно ниже, чем 1 Гбит/с Gigabit Ethernet, что соответствует 1000 Мбит/с. В качестве плюса, облачные приложения, большие видеопотоки и файлы, а также современные программы поддерживаются повышенной скоростью.
Коммутаторы Gigabit PoE устраняют необходимость в дополнительной проводке при подключении IP-камер, телефонов VoIP или беспроводных точек доступа, поскольку они могут подавать питание на любое взаимосвязанное устройство. Однако, когда дело доходит до устройств BeBD/Cad с высокими возможностями, быстрые коммутаторы Ethernet SATA не смогут обеспечить необходимую пропускную способность, особенно в сложных сценариях, что также неизбежно приведет к задержкам и перегрузке сети.
Если говорить шире, масштабируемость — это еще один аспект, который следует учитывать. Когда речь идет о гигабитном Ethernet, объем трафика данных, который необходимо обслуживать, намного выше, что гарантирует безопасность инфраструктуры как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе роста сети. Напротив, хотя «Fast Ethernet» может быть объединен в сеть с ограниченной полосой пропускания, что идеально подходит для небольших или устаревших сетей, он не может обеспечить высокоскоростные операции, которые могут возникнуть, что затрудняет будущие требования.
Устройства Fast Ethernet обычно намного дешевле, чем Gigabit; однако, первые могут иметь некоторые дорогостоящие преимущества в долгосрочной перспективе. Теперь, в более ориентированной на бизнес ситуации, приложения, размеры сети и масштабируемость определяют, насколько сложным должно быть решение. А устройства Fast Ethernet еще более доступны.
Преимущества использования Gigabit Ethernet в современных сетях
Основным преимуществом гигабитного Ethernet является его высокоскоростная передача данных до 1 Гбит/с, что обеспечивает высокую надежность и требования к учетным данным, что делает приложение идеальным для современных сетей. Благодаря этому он идеально подходит для эффективного проведения видеоконференций, облачных вычислений и передачи больших файлов. Кроме того, гигабитный Ethernet повышает оптимизацию сети, сводя к минимуму задержку и потерю пакетов, что обеспечивает бесперебойное и плавное использование сети. Благодаря инновационному дизайну любая текущая инфраструктура может быть улучшена сегодня практически без каких-либо усилий по переходу или преобразованию. Такие отрасли в прошлом году приобрели гигабитный Ethernet, чтобы подготовиться к будущему телекоммуникационной интеграции, поддерживающей структуры, которые могут вписаться в коммутаторы с 24-портовой компоновкой.
Настройка коммутатора PoE Ethernet: особенности настройки и распространенные проблемы
Как настроить и установить коммутатор PoE Ethernet
При настройке коммутатора PoE я рекомендую начать с его подключения к сетевому рабочему столу и получения доступа к его веб-интерфейсу. После этого настройте IP-адрес и VLAN, как это было бы уместно, и назначьте порты, которые требуют правильных настроек вместе с PoE. Другая конфигурация, которую необходимо настроить в кубе, — это заказы QoS, чтобы важному трафику можно было отдать приоритет. Аутентификация и доступ пользователей требуют ограничения; поэтому все настройки необходимо правильно сохранять, чтобы избежать неправильной настройки. После каждого шага настройки необходимо устанавливать соединения, чтобы проверить, скажем, все ли точки были подключены.
При развертывании коммутатора PoE (питание через Ethernet) может возникнуть несколько распространенных проблем, нарушающих производительность или функциональность.
Вероятно, возникнет несколько проблем после развертывания коммутатора PoE, где питание подается на проводные устройства через кабели Ethernet. Например, недостаточное питание, как правило, является распространенной проблемой, когда общая оценка потребления электроэнергии устройствами, подключенными к коммутатору, превышает общий бюджет на питание коммутатора Ethernet. Решением этой проблемы было бы максимизировать общую потребность в мощности всех устройств и убедиться, что коммутатор Ethernet соответствует требованиям.
Часто встречающаяся проблема — неправильное подключение кабелей. Всегда используйте качественные кабели Ethernet, такие как Cat5e или Cat6, которые могут передавать данные и питание. Некачественные кабели или неисправные разъемы могут вызывать частые отключения или сбои питания, и эти проблемы можно решить, подключив коммутатор PoE passthrough.
Другая проблема может возникнуть из-за ошибки конфигурации порта, обнаруженной при установке PoE. Соответствующие порты в коммутаторе должны быть правильно настроены, чтобы порты PoE были включены. Другая необходимая проверка может заключаться в том, что устройства с питанием от PoE соответствуют требованиям спецификаций IEEE, которые принимает коммутатор (802.3 af, 802.3at, 802.3bt и т. д.).
Наконец, проблемы с прошивкой также могут существенно ограничить функционирование коммутатора. Всегда проверяйте, что прошивка коммутатора PoE является последней, поскольку производители обновляют ее, чтобы исправить ошибки или улучшить совместимость коммутатора с новыми устройствами. В рамках рутины пользователя регулярно проверять эти проблемы и исправления Kunde для улучшения работы и надежности развертывания PoE.
Часто задаваемые вопросы о коммутаторах Power Over Ethernet
Какова максимально допустимая мощность PoE на порт?
Поддерживаемый стандарт IEEE для каждого коммутатора определяет максимальную мощность на порт. В частности, максимальная мощность, разрешенная стандартом IEEE 802.3af (PoE), составляет 15.4 Вт на порт. Для большей выходной мощности, чем предыдущий стандарт, стандарт IEEE 802.3at (PoE+) может поддерживать до 30 Вт выходной мощности на порт, что подходит для коммутаторов с 4 портами PoE. Развертывание самого развивающегося стандарта IEEE 802.3bt поддерживает 60 Вт (тип 3) и 90 Вт (тип 4) на порт в зависимости от используемого типа. Всегда проверяйте подключенные устройства на соответствие конкретному стандарту используемого коммутатора PoE и его бюджету мощности на совместимость.
Могут ли коммутаторы POE работать с VoIP-телефонами?
Коммутаторы PoE эффективны для питания VoIP-телефонов. Поскольку коммутаторы PoE передают и питание, и данные по одному кабелю Ethernet, необходимость в отдельных источниках питания отпадает, что упрощает настройку. Поскольку большинство новых VoIP-телефонов оснащены технологиями PoE, рекомендуется убедиться, что ожидания телефона и возможности коммутатора PoE совпадают, поскольку недостаточный источник питания может стать проблемой.
Как можно поддерживать сеть, вмещающую несколько устройств высокой плотности, с помощью 24-портового коммутатора Gigabit PoE?
24-портовый коммутатор Gigabit PoE действует как концентратор для многих устройств, включая VoIP-телефоны, IP-камеры, а также точки доступа, централизованно питая и подключая их. Это связано с тем, что коммутатор с 24 или более портами позволяет пользователю избегать перегрузки коммутатора. Тот факт, что это гигабитный коммутатор, позволяет избегать узких мест в зонах пикового трафика. Поскольку Power over Ethernet (PoE) облегчает унифицированное развертывание, будучи при этом экономически эффективным и простым в установке, люди могут ощутить первоклассный характер этих коммутаторов. В устройствах с высокой плотностью, таких как бизнес-кампусы, коммутатор обеспечивает надежное электропитание через все порты, объединяя несколько функций в одну сеть. По сути, всегда помните об общем бюджете мощности перед подключением устройств, чтобы убедиться в совместимости.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В: Что такое коммутатор PoE и как он работает?
A: Коммутатор питания через Ethernet (PoE) — это сетевой коммутатор, который может подавать электроэнергию и данные на устройства питания, что достигается путем подключения одного кабеля Ethernet. В частности, он подает питание в кабель Ethernet и данные, так что таким устройствам, как IP-камеры, VoIP-телефоны и беспроводные точки доступа, не требуются отдельные выделенные кабели питания.
В: Каковы положительные стороны коммутатора PoE?
A: Несколько преимуществ коммутаторов PoE включают снижение затрат на оборудование с точки зрения установки, прокладки кабелей, гибкость размещения устройств, консолидацию электропитания и питание оборудования, находящегося в труднодоступных местах. Они удобны для подачи питания на камеры безопасности, VoIP-телефоны и беспроводные точки доступа в малых и больших сетях.
В: В чем разница между управляемыми и неуправляемыми коммутаторами PoE по кабелям Ethernet?
A: Управляемые коммутаторы PoE более продвинуты, поскольку они могут поддерживать конфигурацию VLAN, настройки QoS и удаленное управление, в то время как неуправляемые коммутаторы PoE являются простыми устройствами, которым просто требуется подключение без какой-либо другой конфигурации. Управляемые коммутаторы PoE подходят для более обширных и сложных сетей, тогда как неуправляемые подходят для базовых небольших сетей и домашнего использования.
В: Сколько портов PoE может потребоваться?
A: В соответствии с вашими требованиями количество портов может меняться. Учитывайте такие устройства, как коммутаторы Poy с четырьмя, восемью, шестнадцатью и двадцатью четырьмя портами и т. д. Также следует учитывать количество ожидаемых устройств PoE, возможное будущее использование и любые другие устройства, которые используют стандартный электрический кабель, отличный от PoE.
В: Объясните, что такое PoE Passthrough и каковы его преимущества.
A: Одной из функций, доступных в некоторых коммутаторах PoE, является PoE passthrough, которая позволяет коммутатору получать PoE, а затем раздавать его другим конечным точкам. Эта функция особенно выгодна при использовании последовательного соединения устройств или при попытке достичь большего расстояния от сети, поскольку она позволяет использовать только один источник питания для питания коммутатора и подключенных устройств.
В: Объясните, что такое PoE Af,1928, PoE At,1929 и PoE Bt,2030 и чем они отличаются?
A: Каждый из этих буквенных стандартов устанавливает совместимую спецификацию для различных уровней PoE. Например, PoE Type 802.3af обеспечивает до 15.4 Вт, тогда как PoE Type 802.3at обеспечивает до 30 Вт, а PoE Type 802.3 предлагает диапазон, который может быть выше до максимум 60 Вт для Type 3 и Poe Type 4 до не более 100 Вт на порт. Старые устройства поддерживают новые, более мощные.
В: Что лучше: коммутатор PoE, TP-Link или Netgear?
A: Что касается функций коммутатора PoE, TP-Link и Netgear вполне конкурентоспособны, поскольку оба бренда и компании не заботятся о ценах. Примите во внимание такие факторы, как общее количество портов PoE, бюджет TK-Link и Netgear, а также функции управления устройствами. Ассортимент продукции для каждого бренда варьируется от стандартных настольных устройств до более крупных стоечных моделей. Поэтому обязательно приобретайте сетевые кабели, которые подходят вашей модели.
В: Какова функция портов SFP в коммутаторах PoE?
A: По моему мнению, порты SFP (Small Form-factor Pluggable) являются важной частью коммутаторов PoE, поскольку они являются модульными, поскольку позволяют пользователю вставлять различные оптоволоконные или медные сетевые кабели, обеспечивая повышенную универсальность и мобильность в многогигабитных сетях. Предложение коммутаторов PoE с портами SFP максимизирует универсальность в проектировании сети, облегчая дальние или высокоскоростные соединения. Помимо портов RJ-45, некоторые коммутаторы все еще поставляются с 2 портами SFP plus или 4 портами SFP.
В: Какие методы я могу использовать, чтобы убедиться, что мой коммутатор PoE имеет достаточную мощность для всех подключенных устройств?
A: Чтобы убедиться, что ваш коммутатор PoE соответствует требованиям к энергопотреблению подключенных к нему устройств, рекомендуется выполнить следующие действия: 1) Добавьте доступную мощность PoE коммутатора. 2) Добавьте минимальную мощность, назначенную каждому устройству PoE, к которому вы будете подключаться, к спецификациям. 3) Добавьте номинальную максимальную мощность подключенных устройств и укажите ее в параметрах коммутатора при покупке. 4) При использовании устройств, потребляющих PoE, проверьте коммутаторы с поддержкой PoE высокой мощности или функции автоматического восстановления PoE.
Справочные источники
- Проблемы и решения для систем PoE в коммутаторах Ethernet
- Год публикации: 2019
- Ключевые результаты: В этой статье обсуждаются преимущества технологии Power over Ethernet (PoE), которая позволяет передавать питание постоянного тока вместе с данными по кабелям Ethernet. В ней подчеркиваются такие преимущества, как более низкие затраты на материалы и несколько уровней защиты от перегрузки, коротких замыканий и перегрева. В статье подчеркивается важность квитирования в устройствах PoE для предотвращения повреждений из-за неправильной установки.
- Методология: Авторы дают всесторонний обзор технологии PoE, обсуждают проблемы ее внедрения и потенциальные решения, хотя конкретные экспериментальные методики в аннотации не детализируются.Проблемы и решения для систем PoE в коммутаторах Ethernet, 2019 г.).
- Характеристика светодиодной системы освещения на основе технологии Power-over-Ethernet (PoE)
- Авторы: Индика Перера и др.
- Дата публикации: 2019-04-02
- Ключевые результаты: Это исследование характеризует систему освещения PoE, выявляя потери мощности в различных частях системы и сравнивая производительность коммерчески доступных систем светодиодного освещения на основе PoE, включая те, которые имеют возможности plug-and-play. Результаты показывают, что системы PoE могут достигать более высокой эффективности, чем традиционные системы переменного тока, благодаря минимизированным потерям преобразования мощности.
- Методология: Авторы разработали методологию для характеристики электрической эффективности светодиодных систем освещения на основе PoE, проанализировав такие компоненты, как оборудование для подачи питания, питаемые устройства, кабели Ethernet и светодиодные драйверы.Перера и др., 2019, стр. 109401K-109401K – 12).
- Оценка и моделирование энергопотребления точек доступа WiFi с питанием по PoE
- Авторы: Хамиду Дембеле и др.
- Год публикации: 2023
- Ключевые результаты: В этой статье представлена методика измерения, основанная на принципе PoE, для оценки энергопотребления точек доступа WiFi. Она демонстрирует, что оптимальный выбор доступных полос пропускания может значительно повысить энергоэффективность при передаче данных.
- Методология: Авторы предлагают общую модель для прогнозирования влияния характеристик сетевого трафика на энергопотребление точки доступа, проверенную с помощью линейного регрессионного анализа, показывающую низкие средние абсолютные процентные ошибки (MAPE).Дембеле и др., 2023, стр. 74796–74804.).
- Общая архитектура программного обеспечения для оборудования PoE-питания
- Авторы: Андреас Мякиля и др.
- Дата публикации: 2022-06-01
- Ключевые результаты: В данной статье представлена общая архитектура программного обеспечения для оборудования электропитания (PSE) с поддержкой технологии Power over Ethernet (PoE), направленная на эффективное управление бюджетами мощности в нескольких PSE.
- Методология: Авторы обсуждают объединение функций и требований реального времени для различных аппаратных решений и разрабатывают программную архитектуру, которая может взаимодействовать с различными PSE.Мякиля и др., 2022, стр. 1375–1380.).
- Сеть позиционирования видимого света с поддержкой PoE, низкими требованиями к полосе пропускания и высокоточной реконструкцией импульсов
- Авторы: Чжэнхай Ван и др.
- Год публикации: 2024
- Ключевые результаты: В этом исследовании предлагается сеть позиционирования видимого света (VLP) с поддержкой PoE, которая повышает точность и экономическую эффективность позиционирования внутри помещений. Предлагаемая схема обеспечивает высокую точность позиционирования при сохранении низких требований к полосе пропускания.
- Методология: Авторы представляют методы синхронизации и высокоточный метод реконструкции импульсов для улучшения качества сигнала и точности позиционирования, подтвержденные экспериментальными результатами.Ван и др., 2024, стр. 1–11).
- Питание через Ethernet
- Сетевой коммутатор