最近后台一直收到POE文章的呼吁声,即使我之前写过,有人还是觉得写的比较烂,网上各路高手写的博客也让人捉摸不定、让人无法判断其正确性。
那么今天瑞哥给大家带来的POE原理,主要会从以下三个方面进行分析:
- POE概述
- POE供电工作过程
- AP的POE供电方式分析
目录
- 一、POE概述
- 1.1 什么是POE?
- 1.2 为什么需要POE?
- 1.3 POE系统的组成
- 1.4 PSE的分类
- 1.5 Alternative A(模式A)—通过数据脚供电
- 1.6 Alternative B(模式B)—通过空闲脚供电
- 1.6 PSE和PD之间的互联
- 1.7 802.3af和803.at标准
- 1.8 802.3af的关键技术
- 二、POE供电工作过程
- 2.1 POE供电工作过程
- 2.2 802.3af的关键技术
- 三、AP的POE供电方式分析
- 3.1 AP实际供电方式的选择
- 3.2 各种供电模式的实际图片
- 3.3 POE交换机的选择
- 3.4 POE交换机的选择-AP功率与带宽
- 3.5 POE供电模块-单口
- 3.6 POE供电模块—多口
- 3.7 POE供电模块
一、POE概述
1.1 什么是POE?
英文全称,Power Over Ethernet
- 以太网数据信号和直流电源通过一条双绞线同时传输
- 基于10BASE-T、100BASE-TX、1000BASE-T以太网网络,可靠供电的距离最长为100米,
目前业界采用的标准
- IEEE 802.3af
- IEEE 802.3at(POE Plus)
1.2 为什么需要POE?
PoE技术广泛应用于网络监控、无线局域网等领域。
主要有四大优点:
1.3 POE系统的组成
- 供电设备(PSE)--Power sourcing equipment
- 受电设备(PD)—Power Device
- PSE/PD与网线的接口:(PI)--Power Interface
1.4 PSE的分类
- MidSpan:PoE功能在交换机外
- EndSpan:PoE功能集成到交换机内
1.5 Alternative A(模式A)—通过数据脚供电
PSE可通过数据脚给PD供电。由于DC和数据频率互不干扰,因此让直流电和比特流(数据)在同一组线缆上传输,这类似于多路复用技术。可以把1-2脚链接形成正(或负)极,把3-6脚链接形成负(或正)极。
1.6 Alternative B(模式B)—通过空闲脚供电
4-5脚链接形成正极,7-8脚链接形成负极。由PSE给PD供电
1.6 PSE和PD之间的互联
1.7 802.3af和803.at标准
电压在44~57V之间,典型为48V
1.8 802.3af的关键技术
- 电压在44~57V之间,典型为48V,无论如何不能超过60V
- 允许最大电流为550mA,最大启动电流为500mA,确保以太网电缆不会由于其本身的阻抗而导致过热
- 典型工作电流是10~350mA
- 供电电流:最大350mA
- 浪涌电流:400~450mA
- 过载检测电流为350~500mA
- 在空载条件下,最大需要电流为5mA
二、POE供电工作过程
2.1 POE供电工作过程
2.2 802.3af的关键技术
Detection,PSE检测PD是否存在
PSE通过检测电源输出线对之间的阻容值来判断PD是否存在。
Classification(可选),PSE确定PD功耗。
PSE通过检测电源输出电流来确定PD功率等级
Powerup,PSE给PD供电
当检测到端口下挂设备属于合法的PD设备时,并且PSE完成对此PD的分类(可选),PSE开始对该设备进行供电,输出-48V的电压
RTP & Power management,实时监控,电源管理
监控欠压和过流保护
Disconnection PSE检测PD是否断开
PSE会通过特定的检测方法来判断PD是否已经断开,如果PD断开,PSE将关闭端口输出电压。端口状态返回到Detection
三、AP的POE供电方式分析
3.1 AP实际供电方式的选择
外置POE供电模块
- 大量外置POE供电模块占用空间多,容易损坏、防雷特性差,占用大量电源插座,功耗大
- 增加故障点,故障排查困难
- POE供电模块不可网管,统一网管存在“黑洞”
POE交换机
- 网络部署简单,减少故障点
- POE交换机、AP实现统一网管
- POE交换机防雷特性,保障接入安全
- 集中电源供应,易于实现电源统一保障
AP本地供电
- 需要AP本地提供电源接入,实现困难,部署成本高
- 分散接入,电源可靠性难保障
- 电源适配器本身易损害,降低接入可靠性
- 适用于光纤拉远的室外大功率AP
3.2 各种供电模式的实际图片
3.3 POE交换机的选择
POE交换机为AP提供集中的远程供电,降低部署和维护难度,减少故障点,实现统一网管
端口选择
稳定性
AP功率与带宽
未来演进
采购成本影响建设成本CAPEX,合理设备选择会保护投资,降低OPEX
“价格不是唯一考虑因素
”
3.4 POE交换机的选择-AP功率与带宽
带宽
- 百兆POE接入、千兆上行,802.11a/b/g
- 千兆POE接入、万兆扩展,802.11n
接入带宽的保证,解决接入层带宽瓶颈
支持802.3af的POE交换机,可以满足大部分基于802.11n的室内放装AP、室内分布合路AP的远程供电
绿色节能建议:针对室内、室内分布合路和室外的802.11a/b/g及802.11n AP设备,优先选择兼容802.3af的低功耗AP设备
“如果AP实际功耗>15W,必须使用支持802.3at的POE+交换机
”
3.5 POE供电模块-单口
在实际中,POE供电模块在很多省份都有大量的应用。但是实际部署中存在很多问题
3.6 POE供电模块—多口
其实就是单端口POE供电模块集成一个盒子中,上、下行端口一对一。有简单的指示灯显示状态,但是无法基于SNMP统一平台网管
3.7 POE供电模块
安装
管理
维护
安全
以上就是POE原理的大概内容,本期就以介绍为主,并没有针对POE本身这门技术展开讨论,因为涉及到硬件相关的知识,我怕写了没有人能坚持看到一半。