用于POE部署的中跨和交換機(jī)比較案例 - 全文

　　什么是POE中跨

　　POE中跨英文名稱MIDSPAN，俗名：POE供電器，POE注射器，POE供電盒子等。

　　應(yīng)用于普通交換機(jī)與網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備之間，可以通過網(wǎng)線給網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備供電。POE中跨只具有給網(wǎng)線提供電源的功能，而不具有數(shù)據(jù)交換的功能。而POE交換機(jī)既具有數(shù)據(jù)交換的功能，又具有給網(wǎng)線提供電源的功能。

　　什么是POE交換機(jī)

　　POE （POwer Over Ethernet）指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)Cat.5布線基礎(chǔ)架構(gòu)不作任何改動(dòng)的情況下，在為一些基于IP的終端（如IP電話機(jī)、無線局域網(wǎng)接入點(diǎn)AP、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等）傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的同時(shí)，還能為此類設(shè)備提供直流電的技術(shù)。就是支持以太網(wǎng)供電的交換機(jī)。

　　POE交換機(jī)端口支持輸出功率達(dá)15.4W或30W，符合IEEE802.3af/802.3at標(biāo)準(zhǔn)，通過網(wǎng)線供電的方式為標(biāo)準(zhǔn)的POE終端設(shè)備供電，免去額外的電源布線。符合IEEE802.3atPOE交換機(jī)，端口輸出功率可以達(dá)到30W，受電設(shè)備可獲得的功率為25.4W. 通俗的說 ，POE交換機(jī)就是支持網(wǎng)線供電的交換機(jī)，其不但可以實(shí)現(xiàn)普通交換機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸功能還能同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)終端進(jìn)行供電。

　　POE （POwer Over Ethernet）指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)Cat.5布線基礎(chǔ)架構(gòu)不作任何改動(dòng)的情況下，在為一些基于IP的終端（如IP電話機(jī)、無線局域網(wǎng)接入點(diǎn)AP、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等）傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的同時(shí)，還能為此類設(shè)備提供直流供電的技術(shù)。POE技術(shù)能在確保現(xiàn)有結(jié)構(gòu)化布線安全的同時(shí)保證現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作，最大限度地降低成本。

　　案例

　　有兩種方法來部署最新的大功率POE技術(shù)：通過升級(jí)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，或者通過在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)上安裝中跨（midspan）。帶POE功能的（POE-capable）交換機(jī)提供了集成式解決方案的優(yōu)勢(shì)，僅需要一根電纜連接網(wǎng)絡(luò)。然而，這并不必然是最佳選擇。除非現(xiàn)有的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)存在不足之處，需要更換交換機(jī)來增加容量或性能，且需要用于低功率級(jí)，中跨是針對(duì)POE配置的比較好的選擇。它們提供了簡(jiǎn)化的配置、管理和維護(hù)組合，以及優(yōu)良的靈活性、可靠性、安全性和能源效率。

　　中跨不需要更改現(xiàn)有的交換機(jī)或布線，且通常兼容任何以太網(wǎng)交換機(jī)。如圖1所示，它們可簡(jiǎn)單地加入到現(xiàn)有的交換機(jī)和受電端設(shè)備（pOwered device，PD）之間。

　　圖1：POE中跨安裝在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和PD之間。

　　通過將電源和數(shù)據(jù)架構(gòu)分離，中跨優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)部署和靈活性。可獨(dú)立于數(shù)據(jù)需求之外來升級(jí)網(wǎng)絡(luò)供電能力，反之亦然。當(dāng)必須更換一個(gè)交換機(jī)時(shí)，這也可以通過中跨來實(shí)現(xiàn)，無需再次同時(shí)為數(shù)據(jù)和電源支付費(fèi)用。

　　中跨還具有聯(lián)鎖能力，相比POE交換機(jī)可能提供的，其可提供更高的端口間隔尺寸。當(dāng)需要時(shí)，能夠以1、4、6、12或24的增量來配置POE.這與安裝新的交換機(jī)形成對(duì)比，對(duì)此，最佳實(shí)踐指出可在盡可能多的端口上進(jìn)行POE配置來支持未來的增長(zhǎng)。圖2說明了中跨如何在一個(gè)安全應(yīng)用中將網(wǎng)絡(luò)電源和數(shù)據(jù)分離。

　　圖2：中跨將電源和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施分離。

　　對(duì)于無法驗(yàn)證升級(jí)到新POE（POE-enabled）交換機(jī)的支出時(shí)，從合理的機(jī)構(gòu)來說，此靈活性尤其重要。它們現(xiàn)有的非POE交換機(jī)可能僅用了幾年，或者他們可能僅需要幾個(gè)具有POE功能的端口。通過包含一個(gè)千兆位（gigabit）接口，中跨進(jìn)一步提高了靈活性，因而它們可以更容易地支持大功率PTZ攝像機(jī)和瘦客戶端。其它增強(qiáng)靈活性的選項(xiàng)包括能夠使用DC輸入和外部電源來增加功率容量或冗余，以及能夠從AC、DC或另一個(gè)中跨中來靈活地為PD供電?；ヂ?lián)的中跨還可以相互支持額外電源設(shè)備的可靠性。

　　一旦部署，基于中跨的POE基礎(chǔ)設(shè)施也更安全和更容易管理和維護(hù)。安全性得到了改進(jìn)，因?yàn)樵诎l(fā)生過載、短路或欠載情況時(shí)，中跨可以檢測(cè)和自動(dòng)斷開非POE兼容（nOn-POE-cOmpliant）的PD.中跨還可提供遠(yuǎn)程電源管理能力，用于單元調(diào)度、UPS電源監(jiān)測(cè)和基于網(wǎng)絡(luò)的（Web-based）監(jiān)測(cè)。同時(shí)支持IPv4和IPv4/6尋址，可以簡(jiǎn)單且有效地監(jiān)測(cè)、管理、控制和復(fù)位用電設(shè)備。

　　由于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和復(fù)雜性增加，增加了遠(yuǎn)程電源管理的重要性。可以遠(yuǎn)程重置出故障的遠(yuǎn)程設(shè)備，省去了昂貴的服務(wù)呼叫。網(wǎng)絡(luò)管理員可以集中控制多個(gè)地點(diǎn)（multi-site）或多個(gè)建筑設(shè)施（multi-building installatiOns），支持即時(shí)警報(bào)（如E911）并在IP電話狀態(tài)改變時(shí)進(jìn)行響應(yīng)。當(dāng)中跨與UPS系統(tǒng)集成在一起時(shí)，在電源故障期間，遠(yuǎn)程電源開/關(guān)能力也使低優(yōu)先級(jí)（lOw-priOrity）端口能夠斷開。遠(yuǎn)程電源管理必須以安全的方式來實(shí)現(xiàn)，因而推薦SNMPv3管理來防止有害的代理干擾網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行。

　　基于網(wǎng)絡(luò)的電源管理也是許多特性之一，相比POE交換機(jī)，中跨能夠提供改進(jìn)的能源效率。在白天期間可以選擇端口進(jìn)行上電或掉電，可減少功耗多達(dá)70%.通過使用分布式電源架構(gòu)和動(dòng)態(tài)電源管理，中跨可進(jìn)一步改進(jìn)能源效率，這使它們能夠僅在需要時(shí)提供電源。一個(gè)最大的能源消耗之一就是大的POE電源，即使沒有全部使用時(shí)，它們也在消耗功率。例如，具有每端口800W IEEE802.3af功率的一個(gè)48端口交換機(jī)，在任何給定時(shí)間上可能僅使用20個(gè)端口。這浪費(fèi)了80W的靜態(tài)功率。POE中跨采用分布式電源架構(gòu)解決了問題，通過增加較小的內(nèi)部默認(rèn)電源與外部電源來增加額外的電源或冗余。這改進(jìn)了系統(tǒng)效率，因?yàn)榭梢詼y(cè)量每個(gè)設(shè)備的功耗并主動(dòng)減少來僅適應(yīng)實(shí)時(shí)需求。它還降低了冷卻成本，因?yàn)檩^小的電源只需要較小的和/或較低轉(zhuǎn)速的風(fēng)扇。

　　通過良好的POE系統(tǒng)配置實(shí)踐，也可能達(dá)到更好的電源效率。中跨可以單獨(dú)使用或與POE交換機(jī)結(jié)合起來使用，為低功率和大功率設(shè)備供電，實(shí)現(xiàn)最節(jié)能的解決方案。對(duì)于更好的電源效率，可以使用四對(duì)供電來為30W功率的兩對(duì)設(shè)備供電，而耗散達(dá)到一半的功率，并且相比傳統(tǒng)兩對(duì)解決方案，功耗降低了差不多15%.假設(shè)能源成本為0.10美元每千瓦時(shí)（KWH），這可以轉(zhuǎn)化為每個(gè)受電端設(shè)備大約節(jié)省25美元/年。

　　圖3總結(jié)了POE中跨提供的優(yōu)勢(shì)，可作為POE交換機(jī)的替代選擇。通過分離網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的電源和數(shù)據(jù)部分，中跨簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展和升級(jí)。對(duì)于少量端口增加升級(jí)，它們?yōu)殡娫椿A(chǔ)設(shè)施提供了更多的靈活性，它們還包含針對(duì)需要千兆位接口的大功率PTZ攝像機(jī)和瘦客戶端的內(nèi)置支持。相比POE可用交換機(jī)，中跨通常改進(jìn)了平均無故障時(shí)間（mean time between failure，MTBF）等級(jí)，它們將來自POE部分和高靈敏度數(shù)據(jù)部分的大功率耗散集中在單個(gè)箱體中。此外，它們提供了改進(jìn)的安全性和可靠性，并使網(wǎng)絡(luò)管理員能夠遠(yuǎn)程管理網(wǎng)絡(luò)電源使用，實(shí)現(xiàn)更多的便利性、成本節(jié)省和能源效率。

　　圖3：對(duì)于POE部署，中跨提供了超越交換機(jī)的各種優(yōu)勢(shì)。