¶ 1 Обзор POE
PoE (Power over Ethernet) - это технология, позволяющая передавать электропитание по стандартным сетевым кабелям (10BASE-T, 100BASE-TX или 1000BASE-T) на расстоянии до 100 метров. Благодаря этой технологии можно централизованно обеспечивать питание таких устройств, как IP-телефоны, беспроводные точки доступа, портативные зарядные устройства, POS-терминалы, камеры и устройства для сбора данных, при этом нет необходимости в отдельной проводке для питания. В настоящее время питание по PoE реализуется в рамках единого стандарта 802.3af, что исключает проблемы несовместимости оборудования различных производителей.
¶ 1.1 Питание по PoE
Согласно стандарту 802.3af, система питания PoE состоит из двух типов устройств: PSE и PD. Устройство PSE (Power Sourcing Equipment) обеспечивает подачу электропитания на другие устройства и подразделяется на два класса: Midspan (когда PoE реализовано вне коммутатора) и Endpoint (когда PoE интегрировано в коммутатор).
Наше оборудование, поддерживающее PoE, оснащено встроенной системой питания, что позволяет отнести его к категории Endpoint PSE.
PD (Powered Device) - это устройство, получающее питание в системе PoE, например, некоторые беспроводные точки доступа, IP-телефоны или небольшие коммутаторы для SOHO с низким энергопотреблением.
Типовая структура сети PoE представлена на следующей схеме:
Рисунок 98 - Коммутатор с POE
PI (Power Interface) - это интерфейс между PSE/PD и сетевым кабелем, который также определен в стандарте 802.3af. На данный момент определены два режима подачи питания: альтернативный A (сигнальные пары 1, 2, 3 и 6) и альтернативный B (пары 4, 5, 7 и 8, которые не используются для передачи данных).
- Подача питания через неиспользуемую пару проводов - альтернативный режим B
Как показано на схеме, контакты 4 и 5 образуют анод, а контакты 7 и 8 - катод. Питание подается от PSE к PD.
Рисунок 99 - Подача питания через неиспользуемую пару проводов
- Подача питания через пару данных - альтернативный режим A
Как видно на схеме, PSE может подавать питание на PD через пару, используемую для передачи данных. Поскольку постоянный ток и сигналы данных не мешают друг другу, питание и данные могут передаваться одновременно по одной и той же паре проводов, что можно рассматривать как мультиплексирование.
Контакты 1 и 2 формируют анод (или катод), а контакты 3 и 6 - катод (или анод).
Рисунок 100 - Подача питания через пару данных
В целом, стандартный PD должен поддерживать оба режима приема питания, в то время как PSE требуется поддерживать только один из них. Все устройства, такие как коммутаторы PSE, реализуют питание через сигнальные контакты, то есть альтернативный режим A.
¶ 1.2 Процедура включения питания оборудования PoE
Процесс получения питания устройством PD при подключении к системе PSE изображён на следующей схеме:
Рисунок 101 - Процедура работы PD
Вышеупомянутая процедура описана ниже:
- Обнаружение: PSE определяет наличие PD.
PSE измеряет сопротивление между выходными линиями питания для определения наличия PD. На этом этапе выходное напряжение находится в диапазоне от 2.8В до 10В, а его полярность соответствует полярности выходного напряжения -48В. Лишь после обнаружения PD PSE переходит к следующему этапу.
Основными признаками присутствия PD являются: a. Сопротивление постоянного тока составляет от 19 кОм до 26.5 кОм; b. Емкость не превышает 150 нФ.
- Классификация (опционально): PSE определяет требуемый уровень мощности для PD.
PSE измеряет выходной ток источника питания для определения мощности PD. На этом этапе напряжение находится в диапазоне от 15.5В до 20.5В, а полярность сохраняется такой же, как у выхода -48В.
- Включение питания: PSE начинает подавать питание на PD.
После того как PSE убедится, что подключённое устройство соответствует стандарту PD и (при необходимости) завершит его классификацию, начинается подача питания с напряжением -48В.
- Разъединение:
PSE с помощью специальной контрольной процедуры проверяет, не было ли отключения PD. Если устройство обнаружено как отключённое, PSE отключает выходной интерфейс и переводит его обратно в режим обнаружения.
Идеальный результат PSE показан на следующем рисунке:
Рисунок 102 - Идеальное состояние выхода PSE
¶ 2 Задачи по настройке PoE
¶ 2.1 Отображение информации о системах, связанных с PoE
Для просмотра информации о модуле PoE и его портах выполните следующие команды в режиме EXEC. Команды можно вводить как в режиме EXEC, так и в режиме глобальной конфигурации:
| Команда | Назначение |
|---|---|
show poe system |
Выводит информацию о системах, связанных с PoE. |
show poe all |
Отображает таблицу описания портов PoE. |
show poe power |
Выводит данные о питании всех портов. |
show poe interface type slot/port |
Предоставляет подробную информацию о PoE для указанного порта. |
¶ 2.2 Включение питания порта
¶ 2.2.1 Метод 1
Питание порта по умолчанию включено. Однако, для его отключения в режиме конфигурации порта выполните следующие шаги:
| Команда | Назначение |
|---|---|
config |
Переход в режим глобальной конфигурации. |
interface type slot/port |
Переход в режим конфигурации выбранного интерфейса. |
poe disable |
Отключение питания порта. |
Чтобы восстановить настройки по умолчанию и включить питание порта, выполните:
| Команда | Назначение |
|---|---|
config |
Переход в режим глобальной конфигурации. |
interface type slot/port |
Переход в режим конфигурации выбранного интерфейса. |
no poe disable |
Включение питания порта. |
¶ 2.2.2 Метод 2
| Команда | Назначение |
|---|---|
config |
Переход в режим глобальной конфигурации. |
interface type slot/port |
Переход в режим конфигурации выбранного интерфейса. |
poe disable time-range name |
Отключает питание порта в заданном временном интервале. |
Следующая процедура показывает, как восстановить настройки по умолчанию и отключить источник питания.
| Команда | Назначение |
|---|---|
config |
Переход в режим глобальной конфигурации. |
interface type slot/port |
Переход в режим конфигурации выбранного интерфейса. |
no poe disable time-range name |
Отменяет настройку временного управления подачей питания порта. |
¶ 2.3 Установка максимальной мощности порта
По умолчанию максимальная мощность порта составляет 30000 мВт. Чтобы изменить это значение, выполните следующие команды в режиме конфигурации интерфейса:
| Команда | Назначение |
|---|---|
config |
Переход в режим глобальной конфигурации. |
interface type slot/port |
Переход в режим конфигурации выбранного интерфейса. |
poe max-power value |
Установка максимальной мощности порта (значение указывается в мВт). |
Для возврата к настройкам по умолчанию выполните следующие команды:
| Команда | Назначение |
|---|---|
config |
Переход в режим глобальной конфигурации. |
interface type slot/port |
Переход в режим конфигурации выбранного интерфейса. |
no poe max-power |
Возврат максимальной мощности порта к значению 30000 мВт. |
¶ 2.4 Установка приоритета питания порта
По умолчанию приоритет питания порта установлен на низкий. Для изменения приоритета выполните следующие команды в режиме конфигурации интерфейса:
| Команда | Назначение |
|---|---|
config |
Переход в режим глобальной конфигурации. |
interface type slot/port |
Переход в режим конфигурации выбранного интерфейса. |
poe priority {critical | high | low } |
Устанавливает приоритет питания порта на критический, высокий или низкий. |
¶ 2.5 Установка описания порта (обычно для PD)
По умолчанию описание порта отсутствует. Чтобы задать описание порта, выполните следующие команды в режиме конфигурации интерфейса:
| Команда | Назначение |
|---|---|
config |
Переход в режим глобальной конфигурации. |
interface type slot/port |
Переход в режим конфигурации выбранного интерфейса. |
poe PD-discription string |
Установка описания порта. |
Для удаления описания и возврата к настройкам по умолчанию выполните:
| Команда | Назначение |
|---|---|
config |
Переход в режим глобальной конфигурации. |
interface type slot/port |
Переход в режим конфигурации выбранного интерфейса. |
no poe PD-discription |
Удаление заданного описания порта. |
¶ 2.6 Установка принудительного питания
По умолчанию принудительное питание отключено. Чтобы включить принудительное питание для порта, выполните следующие команды в режиме конфигурации интерфейса:
| Команда | Назначение |
|---|---|
config |
Переход в режим глобальной конфигурации. |
interface type slot/port |
Переход в режим конфигурации выбранного интерфейса. |
poe force-power |
Включение принудительного питания для порта. |
Для возврата к настройкам по умолчанию (отключения принудительного питания) выполните:
| Команда | Назначение |
|---|---|
config |
Переход в режим глобальной конфигурации. |
interface type slot/port |
Переход в режим конфигурации выбранного интерфейса. |
no poe force-power |
Отключение принудительного питания для порта. |