W tym artykule dowiecie się jak prawidłowo użytkować zasilanie przez sieć Ethernet, jak wykonywać pomiary PoE oraz jak sprawdzić, czy Twoje okablowanie jest wystarczające do obsługi aplikacji.
Zasilanie urządzeń przez sieć Ethernet PoE (ang. Power over Ethernet) zapoczątkowano w roku 2003, wraz z wprowadzeniem standardu IEEE 802.3af zapewniając dystrybucję mocy na poziomie 15,4 W. Od tego czasu technologia ta się rozwija, oferując coraz większe możliwości: typ 2 (do 30 W), typu 3 (do 60 W) i typu 4 (do 90 W).
Obecnie PoE wykorzystuje się do zasilania szerokiej gamy urządzeń o różnej mocy zasilania, od telefonów, punktów dostępu Wi-Fi i kamer monitoringu, po laptopy, cyfrowe wyświetlacze, a nawet oświetlenie LED.
Dla ułatwienia zarządzania dostarczanej mocy IEEE przypisuje również klasy do systemów PoE, które wahają się od 0 do 8. Typ 1 i typ 2 PoE obejmują klasy od 0 do 4 (4-40 W), typ 3 obejmuje klasę 5 (45 W) i klasę 6 (60 W), a typ 4 obejmuje klasę 7 (75 W) i klasę 8 (90 W). Zasadniczo oznacza to, że można mieć 8 różnych klas urządzeń PoE obsługiwanych przez jeden przełącznik PoE lub inny sprzęt do pozyskiwania energii (PSE). A gdy jedno z tych urządzeń nie otrzymuje zasilania, trzeba mieć możliwość rozwiązania problemu.
PoE nie działa?
Awaria działania urządzeń PoE może wystąpić z wielu powodów. Najczęstszą przyczyną są problemy z okablowaniem, wynikające z nieprawidłowej terminacji złączy, uszkodzeń instalacji oraz kiepskiej jakości komponentów. Wszystkie te czynniki mogą negatywnie wpłynąć na jakość sygnału transmisji danych oraz zasilania. Pomiary okablowania pozwalają określić przyczynę awarii. W przypadku PoE konieczne jest wykonanie dedykowanego zestawu testów określających parametry transmisyjne i elektryczne przewodów.
Jeśli wyniki testów są pozytywne, a mimo to urządzenie PoE nadal nie otrzymuje zasilania, problemem może być aktywny sprzęt zasilający (PSE ang. Power Sourcing Equipment).
W przełączniku z obsługą PoE ilość energii PoE jest alokowana na port w oparciu o wymagania podłączonego urządzenia. Alokacja pozwala przełącznikowi na dostarczanie mocy z większą wydajnością. Na przykład, typowy 24-portowy przełącznik z obsługą PoE może mieć budżet mocy 740 W dla zasilanych urządzeń, umożliwiając do 30 W (typ 2) na każdym porcie. Biorąc pod uwagę różnorodność dostępnych urządzeń PoE, jest prawie pewne, że nie każde podłączone urządzenie będzie wymagało pełnych 30 W z przełącznika. Znaczna ilość urządzeń nie potrzebuje aż tak dużej mocy zasilania, np. telefony VoIP wykorzystujące 7 W oraz kamery wymagające 15,4 W.
Dzięki alokacji można zmniejszyć ilość energii PoE dostarczanej na konkretny port. W ten sam sposób, moc PoE może być zwiększona na porcie, aby obsłużyć urządzenie, które wymaga większej mocy. Podstawową zasadą jest: aby podłączone urządzenie otrzymało odpowiedni poziom mocy do działania, moc PoE dostarczana przez PSE musi być równa lub większa niż klasa podłączonego urządzenia. Aby tak się stało dla wszystkich urządzeń podłączonych do PSE, całkowita moc wymagana dla wszystkich urządzeń nie może przekroczyć całkowitego budżetu mocy PSE.
Podczas gdy dzisiejsze zaawansowane przełączniki PoE mogą określić wymagania mocy podłączonych urządzeń poprzez komunikaty negocjacji mocy i odpowiednio przydzielić moc, problemy mogą pojawić się, gdy ta komunikacja nie działa, PoE zostało ręcznie (i nieprawidłowo) przydzielone na port, ogólny budżet mocy przełącznika został przekroczony lub sprzęt nie może obsłużyć wymagań urządzenia. W takim wypadku rozwiązywanie problemów staje się bardziej wymagającym zadaniem.
Jak sprawdzić PoE na porcie przełącznika z LinkIQ?
Przełączniki sieciowe używają standaryzowanych protokołów Link Layer Discovery Protocol (LLDP) lub Cisco Discovery Protocol (CDP), które pozwalają im wykrywać i sprawdzać podłączone urządzenia. Protokoły te mogą być używane do pozyskiwania informacji na temat przełącznika i każdego pojedynczego portu. Dostarczane są dane takie jak identyfikator portu, aktywne sieci VLAN, prędkości transmisji i wykorzystywanie PoE. Pomiary z wykorzystaniem Fluke Networks LinkIQ Cable + Network Tester umożliwiają testowanie transmisji poprzez odbieranie pakietów protokołu discovery z przełącznika dla danego łącza i sprawdzanie ich zgodności. Sprawdzany jest również poziom mocy dostarczanej przez okablowanie do urządzenia. Pomiary te są określane jako testowanie obciążenia PoE.
Jako tester obciążenia PoE, LinkIQ pokazuje, które pary czteroparowego kabla sieciowego dostarczają zasilanie, sprawdza klasę mocy (0-8) oraz wartość mocy w watach dystrybuowaną przez PSE do urządzenia. Pokazuje również minimalne wymagane napięcia, które obciążone urządzenie musi dostarczyć w oparciu o klasę mocy i rzeczywiste zmierzone parametry odbiornika. Dostosowanie mocy pomiędzy PSE i PD odbywa się zarówno na poziomie sprzętowym, jak i programowym umożliwiając podłączanie i dynamiczną alokację urządzeń zasilanych przez PoE. LinkIQ udostępnia wszystkie niezbędne informacje zarówno dla klasy sprzętowej, jak i programowej. Urządzenie PoE nie przechodzi pomyślnie testów z LinkIQ, jeśli jego sprzętowa lub programowa klasa zasilania jest większa niż moc, którą PSE może dostarczyć. Testy nie powiodą się również, jeśli PSE nie może dostarczyć mocy do urządzenia, ponieważ maksymalna moc, którą przełącznik może dostarczyć, jest już w użyciu.
LinkIQ pokazuje, jak sprawdzić, czy przełącznik ma włączone PoE, a nawet wskazuje, czy przełącznik może dystrybuować moc pojedynczej lub podwójnej sygnatury. Urządzenie z pojedynczą sygnaturą utrzymuje tę samą sygnaturę zasilania w obu zestawach par (pary 1,2 i 3,6 oraz pary 4,5 i 7,8), podczas gdy urządzenie z podwójną sygnaturą może mieć niezależne sygnatury zasilania na każdym zestawie par, albo 1,2 i 3,6 (Dual A) albo 4,5 i 7,8 (Dual B). Informacja ta jest przydatna, ponieważ IEEE 802.3bt (Typ 3 i Typ 4) zawiera obie topologie i jeśli Twój przełącznik obsługuje tylko urządzenia z pojedynczą sygnaturą, może być konieczna jego aktualizacja w celu obsługi urządzeń 802.3bt z sygnaturą podwójną.
Podczas gdy testy certyfikacyjne powiedzą Ci, czy zainstalowana instalacja okablowania będzie obsługiwała PoE, a proste testery map przewodowych zidentyfikują problemy z ciągłością, po zainstalowaniu aktywnych urządzeń, Fluke Networks LinkIQ z możliwością sprawdzenia konfiguracji przełącznika i testowania obciążenia PoE jest idealny do bardziej zaawansowanych testów PoE.
Opracowano na podstawie materiałów Fluke Networks