Сегодня, уважаемые читатели, я хочу представить Вашему вниманию нового автора нашего сайта. Это Андрей Ермолаев. Насколько я успел узнать - компьютерный специалист широкого профиля. В данной статье автор расскажет нам о теории и практике использования им технологии PoE.
Прежде всего, что же это за аббревиатура - PoE? Расшифровывается она как "Power over Ethernet" (питание по сети Ethernet). Технология PoE позволяет передать удалённому сетевому устройству электрическую энергию (вместе с данными) по обычному кабелю витая пара.
Технология PoE нужна, в первую очередь, там где невозможно или затруднительно проложить отдельный выделенный силовой кабель. Она может применяться для работы с IP-телефонами, коммутаторами, Wi-Fi точками доступа, цифровыми камерами наблюдения и другими сетевыми устройствами.
Работает это дело приблизительно так: специальное промежуточное питающее устройство (инжектор), которое идет в комплекте с PoE-устройством, подает питание в Ethernet кабель и принимающее устройство, таким образом, обеспечивается электроэнергией. На входе POE-инжектор имеет только данные, а на выходе - данные и электрическое напряжение, параллельно подающееся по одному и тому же кабелю.
Инжекторы могут иметь разный внешний вид, но выполняют одну функцию - передают питание по двум незадействованным парам сетевого кабеля. Вот некоторые виды PoE-инжекторов:
Примечание: инжектор может быть выполнен как в виде отдельного устройства, так и являться неотъемлемой частью активного коммутационного оборудования (коммутатора или маршрутизатора).
Если не углубляться в детали, то питающее устройство (наш инжектор) работает следующим образом: при подключении в линию он тестирует ее на наличие на противоположном конце PoE совместимого устройства и при обнаружении такового - подает на него питание. Если устройство не найдено - питание не подается.
Тестирование происходит с помощью автоматического измерения сопротивления линии. Таким образом, исключается повреждение устройств, которые не поддерживают данную технологию. Номинальным напряжением для стандарта считается постоянный ток до 400мА напряжением в 48 Вольт.
После этапа определения подключения, питающее устройство может дополнительно выполнить этап классификации, определяя диапазон мощностей, потребляемых конечными устройствами. Каждому питаемому устройству, в зависимости от заявленной потребляемой мощности, будет присвоен класс от 0 до 4 (причем каждому классу соответствуют свои параметры мощности и тока. Наиболее распространён первый класс).
Как Вы помните, в технологии Fast Ethernet достаточно четырех проводников (двух витых пар) для обеспечения скорости передачи 100 Мегабит в секунду. Причем, данные передаются по первому, второму, третьему и шестому проводникам (жилам кабеля). Оставшиеся четыре можно использовать на свое усмотрение: для организации селекторной связи, системы сигнализации или - технологии PoE.
Выше по тексту мы говорили о PoE-инжекторах, но здесь надо обязательно упомянуть еще один класс устройств, использующийся в данной технологии: PoE-сплиттеры (активные разветвители). Они могут выглядеть приблизительно так, как показано на фото ниже:
Получается так, что PoE-сплиттер это устройство противоположное по своим функциям инжектору. Сплиттер подключается к уже готовой PоE сети (где по кабелю передаются данные и электрическое питание), и выделяет из неё электрическую и сигнальную составляющие (разделяет их, от англ. «to stlit» - разделять).
Как мы видим на фото выше, на входе у сплиттера - стандартный сетевой RJ45 порт, а на выходе - RJ45 и разъём питания. Зачем это нужно? А для того, чтобы "подружить" сетевые устройства, которые не поддерживают PoE стандарт с данной технологией. Именно для этого, сплиттер имеет на выходе стандартный кабель питания и сетевой коннектор. Также одной из функций активного разветвителя (сплиттера) является уменьшение питающего напряжения для не PoE-устройств (к примеру, с номинальных 48 Вольт для стандарта PoE до 12-ти или 5-ти Вольт, необходимых не поддерживающим данную технологию устройствам).
Давайте познакомимся еще с одним понятием: оборудование, технологии и сети класса SOHO. Ведь именно в подобных сетях нашла свое применение технология PoE. Итак, SOHO (расшифровывается как Small Office Home Office) - небольшой или домашний офис.
Дело в том, что традиционные сети стандарта СКС слишком громоздки и дороги для прокладки, если мы имеем дело с небольшим мобильным (до 50-ти компьютеров) офисом, в котором нужно в кратчайшие сроки и с максимальной эффективностью развернуть сеть и обеспечить ее функционирование. Применяя такие технологии, как PoE можно просто и быстро наращивать и расширять сеть, вводить в нее новые сервисы (IP камеры наблюдения), активное коммутационное оборудование с интуитивным графическим интерфейсом (коммутаторы, маршрутизаторы) и т.д. Подобные формации и будут относиться к сетям SOHO.
Теперь, после всей вводной информации (когда мы уже многое понимаем), давайте изобразим применение технологии PoE на схеме. Для примера, возьмем следующую картинку (фото - кликабельно):
Вот - еще одна схема, на которую я бы хотел обратить Ваше внимание (кликабельно):
На схеме выше показан обычный коммутатор, от него идут кабели данных (обозначены синим). С помощью двух PoE-инжекторов в общую линию добавляется электрическая мощность. В верхней части схемы через PоE сеть запитывается сетевая камера, которая не поддерживает данную технологию (именно поэтому перед ней устанавливается сплиттер). Нижняя части схемы: здесь к PоE сети подключена точка доступа, поддерживающая данный стандарт, поэтому дополнительный сплиттер здесь не нужен.
Технология PoE в практическом применении
У данной технологии есть ветка для устройств, которые производитель забыл оборудовать PoE: это так называемый PoE Passive. Вот его-то я и задействовал для домашнего маршрутизатора.
Мне надоел мой Wi-Fi роутер. Не то чтобы надоел, как он работает, просто не хотел, чтобы мешался под ногами. Стоял он под рабочим столом, у несущей стены. В какой-то момент мне захотелось закинуть его на шкаф для того чтобы:
- Не валялся под столом;
- Всегда была хорошо видна индикация WAN соединения;
- Располагался по центру квартиры, что для Wi-Fi вполне логично.
Для реализации был приобретен вот такой комплект.
Стоит вся эта радость около 40 долларов. Состоит из инжектора и сплиттера. Инжектор подписан как «Base», сплиттер - «Client». На следующей фотографии можно оценить размеры.
Самой большой деталью является блок питания на 48 Вольт. Напряжение поступает в инжектор и далее - в сетевой кабель. В сплиттере трансформируются в 5 или 12 В по выбору и выделяются в отдельный кабель со стандартным силовым разъемом.
Адаптеры имеют отверстия для крепления на стенах и потолках. Блок питания имеет двухтактный выключатель. Очень полезная вещь для сетевого оборудования! Ведь, к сожалению, до сих пор лучшим способом решения многих проблем является принудительная перезагрузка устройства.
На шкаф выведено три кабеля, каждый из них подписан. Эти некрасивые обрывки молярного скотча однажды могут сильно облегчить ремонт или перемещение оборудования на другое место. Слева направо: кабель идущий к моему домашнему/рабочему компьютеру, кабель Интернет-провайдера и кабель для PoE.
Первый и последний можно было свести в один, но понадобилось два по следующим соображениям: маршрутизатор и сетевая карта компьютера поддерживают технологию Gigabit Ethernet, которому требуются все восемь жил витой пары. Компьютер в домашней локальной сети играет роль сервера, поэтому я захотел оставить высокую скорость доступа к нему.
Второй момент, это дополнительная розетка RJ-45 под столом. Периодически приходится ремонтировать компьютеры и ноутбуки дома, устанавливать на них ОС-и. Пока роутер "жил" под столом, то проблема решалась просто. Теперь же было решено оставить разъем на инжекторе, для тех же целей.
Вот что получилось под столом:
Домашний источник бесперебойного питания, к нему подключен блок питания на 48 Вольт, далее - инжектор. Инжектор прекрасно прячется за бесперебойник. Со стороны черного кабеля питания свободное гнездо RJ-45.
А роутер "забрался" вон куда.
От такого расположения нашлась еще одна практическая польза. Мощность передатчика Wi-Fi сигнала была снижена до 50%. Качество связи из самых дальних уголков квартиры при этом не ухудшилось.
Что я хотел сказать этой статьей? Просто познакомить читателей сайта с данной технологией. К сожалению, она применяется неоправданно редко, хотя сама идея очень интересная.
Идёт загрузка...
