poe роутер что это
FAQ по PoE, часть 1
Что такое PoE?
Аббревиатура PoE расшифровывается как «Power over Ethernet» (питание по сети Ethernet). Но реализация технологии намного сложнее, чем при помощи кабеля с вилкой для электросети на одном конце и разъемом RJ-45 на другом, как на юмористической картинке в начале статьи. Такое простое воплощение попросту невозможно, так как большинство электронных устройств работают не на переменном, а на постоянном токе низкого напряжения: 12V, 24V, 48V и т. д. Поэтому в сети обязательно должны присутствовать устройства, выполняющие, в том числе, функции понижающего трансформатора и выпрямителя.
В сетевом кабеле (витой паре) с подключением по стандарту 100BASE-T (Fast Ethernet, 100 Мбит/с) данные передаются только по 2 парам, а остальные 2 пары остаются свободными. Однажды кто-то очень сообразительный придумал использовать эти свободные жилы для подачи электропитания на устройства. По одному LAN-кабелю техника получает и данные, и электричество. Очень удобно для тех случаев, когда оборудование нужно установить на крыше, на мачте, во дворе частного дома, то есть в тех местах, куда подводить отдельный кабель с электропитанием проблемно или дорого.
Устройства PoE
В рамках технологии различают 3 вида устройств:
PoE-потребители (PD)
Это точки доступа, IP-камеры и другая техника, в которой производитель предусмотрел возможность получать электричество по сетевому кабелю (витой паре). Часто они дополнительно имеют также стандартный разъем электропитания. В характеристиках такой техники указывается, что она поддерживает так называемое » PoE in» (входящее). Также в паспорте устройства должно быть обозначено, какой именно тип Power over Ethernet оно поддерживает.
PoE-источники (PSE)
Эти устройства подают электропитание в витую пару. Их, в свою очередь, принято разделять на конечные (endspan) и промежуточные (midspan) источники. PoE-источник, по сути, это либо конструктивно объединенные в одном корпусе блок питания для подключения к электросети + блок, который распределяет питание по проводникам витой пары, либо два этих элемента в комплекте.
Конструктивно PoE-инжектор может представлять собой PoE-блок или PoE-шнур.
PoE-адаптеры в виде блока обычно лучше, так как оснащены защитой, имеют гальваническую развязку, часто дополняются такими функциями, как удаленная перезагрузка устройства, мониторинг перегрузки, короткого замыкания и т. п.
Предназначены для организации удаленного питания в сети, если конечное устройство, которое необходимо запитать, не поддерживает технологию PoE. Сплиттеры действуют обратно адаптерам PoE: поступающие к ним по одному кабелю (витой паре) электропитание и данные они разделяют на два кабеля: отдельно электричество, отдельно данные.
PoE-сплиттер также может конструктивно представлять собой блок или шнур.
При строительстве линков может возникнуть ситуация, когда источник и потребитель PoE работают с разным напряжением, разными стандартами. Для этих случаев существует такая группа устройств, как PoE-конвертеры.
Как с помощью PoE организовать подачу питания по витой паре
Варианты подключения с использованием разных типов устройств по технологии PoE наглядно иллюстрируются этой картинкой со схемами:
Что важно знать для правильного подключения
Вот мы купили какой-то PoE-адаптер, подключили его к Ethernet и электросети, подсоединили LAN-кабель от него в точку доступа, которую хотели запитать. Кажется, просто.
Только точка доступа почему-то сгорела. С чего бы это?
Все дело в том, что на практике, чтобы правильно организовать удаленное подключение по PoE, необходимо учесть несколько важных факторов:
Эти исходные данные помогут подобрать PoE-оборудование, которое совместимо друг с другом, и рассчитать возможность удаленного электропитания в принципе.
Питание по витой паре: главное о технологии Power over Ethernet
Технология PoE помогает сэкономить на проводах, подводимых к сетевому устройству, и на количестве источников питания. Работает она просто — одна и та же витая пара используется как для передачи данных, так и для энергоснабжения подключенного устройства. Впрочем, это лишь верхушка айсберга, так что давайте копнем глубже.
Технология создавалась для IP-телефонии, систем видеонаблюдения и прочего оборудования, расположенного, к примеру, в труднодоступных местах или в зоне дефицита свободных розеток.
Что это такое и какое оборудование поддерживает технологию?
В развернутом виде аббревиатура PoE выглядит как Power over Ethernet, что в дословном переводе означает «питание по сети Ethernet». Технология создана с прицелом на передачу удаленному устройству электрической энергии вкупе с данными через обычную витую пару.
На роль источников питания в таких сетях могут быть назначены коммутаторы, роутеры и другое активное сетевое оборудование. Принимающая сторона питания PoE — точки доступа, камеры видеонаблюдения, IP-телефоны, всевозможные охранные и служебные датчики. Также существуют промежуточные звенья цепочки, позволяющие связать активное оборудование PoE с устройствами, не поддерживающими технологию. Об этом ниже.
 |
| Существует три стандарта технологии PoE. |
В сетях с пропускной способностью до 100 Мбит/с данные передаются только по двум парам Ethernet-кабеля. Соответственно, две оставшиеся пары остаются свободными. По ним то и налажена подача удаленного питания в простейшей схеме PoE. На деле же это не единственный вариант распиновки провода — она зависит еще и от стандарта технологии питания по сети.
Стандарты PoE
Всего существует три стандарта PoE:
Для первого стандарта IEEE 802.3af предусматривается распиновка типа А и типа В:
Во втором стандарте IEEE 802.3at (PoE+) применяется только схема В. Наглядные отличия между стандартами PoE можно лицезреть в табличке:
| Характеристики | PoE | PoE+ | PoE++ |
|---|---|---|---|
| Напряжение постоянного тока на питаемом устройстве (В) | 36-57 | 42.5-57 | 41.1-57 |
| Напряжение, выдаваемое источником (В) | 44-57 | 50-57 | 52-57 |
| Максимальная мощность PoE-источника (Вт) | 15,4 | 30 | 90 |
| Максимальная мощность, получаемая потребителем (Вт) | 12.95 | 25.5 | 71.3 |
| Максимальный ток (мА) | 350 | 600 | 960 |
| Максимальное сопротивление кабеля (Ом) | 20 (для cat.3) | 12.5 (для cat.5) | 12.5 (для cat.5) |
| Классы питания | 0-3 | 0-4 | 0-8 |
В довесок каждому питаемому устройству присваивается определенный класс от 0 до 4 в зависимости от уровня потребляемой мощности. Это необходимо для дальнейшего управления мощностью.
| Класс | Вт на порт PoE | Вт на устройство |
|---|---|---|
| 0 | 15.4 | от 0.44 до 12.95 |
| 1 | 4.5 | от 0.44 до 3.84 |
| 2 | 7 | от 3.84 до 6.49 |
| 3 | 15.4 | от 6.49 до 12.95 |
| 4 | 30 | от 12.95 до 25,5 |
Сетевое устройство подает питание потребителям только в том случае, если подключенное оборудование поддерживает технологию PoE. На первом этапе производится проверка питаемого устройства, в ходе чего на него подается напряжение от 2.8 до 10 B и определяется входное сопротивление. Если параметры соответствуют требуемым, питающее оборудование переходит к определению вышеупомянутых классов. После прохождения этапов определения и классификации питающее устройство подает в кабель напряжение 48 В с фронтом нарастания не быстрее 400 мс.
Роутер с PoE
Если вы хотя бы поверхностно знакомы с сетевым оборудованием, то наверняка вам на глаза попадалась аббревиатура PoE. Чаще всего она встречается в описании IP-камер, но также встречается в перечне технических характеристик роутеров и других устройств. Что такое PoE и для чего нужно маршрутизатору, мы расскажем в этой статье.
Что такое PoE
PoE — это Power over Ethernet (в переводе — питание через Ethernet), технология, позволяющая устройству получать электропитание не через отдельный кабель, а по витой паре параллельно с передачей данных. Для устройств с такой функцией не нужны розетки и блоки питания. PoE может использоваться разнообразными сетевыми устройствами – IP-камерами, VoIP-телефонами, маршрутизаторами.
Преимущество PoE заключается, прежде всего, в том, что такие устройства не требуют наличия электропроводки. Поэтому основная сфера их использования – места, где прокладка дополнительных проводов затруднительна или нецелесообразна. Например, при размещении оборудования на улице, на чердаках, в подвалах, в помещениях без электропроводки. Меньше кабелей, меньше розеток, меньше расходы – ведь для подключения PoE оборудования нужен только Ethernet-кабель. Поэтому эта технология популярна при подключении IP-камер для организации систем видеонаблюдения, а также при использовании интернета на даче.
Оборудование PoE относится к стандартам IEEE 802.3af и 802.3at. Устройства бывают двух видов:
Роутеры могут быть и тем и другим одновременно.
Роутеры c поддержкой PoE
Роутер с функцией PoE получает данные и питание по Ethernet-кабелю через отдельный сетевой порт. А через другие LAN-порты передаёт данные и питание на PD устройства. Если роутер выступает только в качестве PSE устройства, он получает питание из электросети через адаптер, а на периферийное оборудование точно так же передаёт его по Ethernet-кабелю через LAN-порты. Напряжение на выходе такого роутера 48 вольт. При этом PD устройства, например, IP-камеры работают от напряжения 12 вольт. Поэтому такое оборудование оснащено встроенным преобразователем, трансформирующим поступающий ток в нужный вольтаж.
Зачем же тогда роутер должен выдавать избыточные 48 вольт, спросите вы? Дело в том, что потери тока в витой паре могут быть значительными при большой длине кабеля. Чем длинней кабель, тем больше потери. Пройдя 100 метров, 12 вольт превратятся в 10 или даже в 8, всё зависит от качества проводов. И этого напряжения будет недостаточно для работы оборудования. Поэтому роутер подаёт избыточный ток, чтобы компенсировать возможные потери. А так же для того, чтобы поддерживать и устройства, которым потребуется большее напряжение.
Виды PoE
Бывает трёх видов – пассивный, активный и PoE+. Их различия состоят в следующем:
Напимер, оборудование 4 класса энергопотребления вообще совместимо только с PoE+ и не будет работать с устройствами PSE использующими только PoE.
В одной сети может одновременно работать оборудование с функцией PoE и без неё. Однако устройства без PoE не смогут получать питание по кабелю Ethernet и для них придётся оборудовать отдельный источник питания. Впрочем, существует возможность обойти эту проблему и запитать роутер или камеру без PoE от Ethernet-кабеля с помощью специального переходника – инжектора.
Инжектор представляет собой PSE устройство, которое получает данные и питание по витой паре, а затем разделяет их и подаёт отдельно питание на соответствующий разъём и данные на сетевой порт принимающего устройства. Таким образом, можно подключить к сети с PoE роутер без поддержки этой технологии. Но, само собой, такой маршрутизатор не будет передавать питание по своим LAN- портам на PD устройства.
Рекомендуемые модели роутеров
Маршрутизаторы с PoE редко используются в домашних сетях и чаще всего используются в качестве серверного оборудования, для построения систем видеонаблюдения и VoIP-телефонии. Выбор таких устройств невелик по сравнению с обычными роутерами. А цена заметно выше. При этом функционал зачастую бывает урезан – например, многие PoE роутеры не оснащены Wi-Fi и для создания беспроводной сети применяться не могут.
Рекомендуем обратить внимание на следующие модели роутеров с функцией PoE.
MikroTik hEX PoE
Это компактный роутер с поддержкой PoE+ оснащённый пятью гигабитными сетевыми портами, портом USB с поддержкой 3G/4G модемов и SFP-портом для подключения оптоволоконной линии. Питание устройство получает с WAN-порта, а внутрисетевые LAN порты 2-5 могут питать PD устройства. Все Ethernet-порты экранированные. Минус этой модели – отсутствие беспроводных возможностей.
MikroTik hAP ac2
Роутер с функцией PoE и возможностью создания Wi-Fi сети. Эта модель оснащена пятью сетевыми портами. Первый используется для подключения к интернету. Устройство может быть запитано через этот порт. Для создания локальной сети служат остальные 4 порта. Причём пятый можно использовать для питания PD устройства. Скорость портов 1000 Мбит/сек. Устройство комплектуется стандартным адаптером питания и, кроме PoE, может получать питание от сети 220 вольт.
Помимо Ethernet, эта модель оснащена беспроводными возможностями. Это двухдиапазонный Wi-Fi роутер с двумя внутренними антеннами. Может работать как в диапазоне частот 2.4 ГГц, так и 5 ГГц. Так же есть порт USB, к которому можно подключить модем 3G/4G.
Возможна установка как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. В подставке есть отверстия для крепления на стену.
PoE — питаемся по витой паре
Содержание
Содержание
Проводные локальные сети не спешат сдавать позиции даже несмотря на повсеместное распространение Wi-Fi. Подключение с помощью витой пары все еще надежнее беспроводного во многих аспектах. Системы видеонаблюдения, IP-телефоны, индустриальные локальные сети, и локальные сети предприятий — во всех этих случаях использование беспроводной связи нежелательно. Передача электрической энергии по витой паре (PoE — «Power over Ethernet») позволяет немного сократить расходы на построение такой сети, снимая необходимость оснащения розеткой 220В каждой точки подключения сетевого устройства.
Преимущества и недостатки
Оборудование с поддержкой PoE (концентраторы и конечные устройства) стоит дороже обычного, поэтому в некоторых случаях особой экономии не будет. Например, при построении сети IP-телефонии — как правило, в точках установки телефонов розетки уже есть. Но выгода от использования PoE может быть не только экономической.
Подключение устройств через PoE безопаснее, так как питание по витой паре стабилизировано и не зависит от помех в сети 220В. А еще с помощью PoE можно очень просто обеспечить все устройства сети гарантированным питанием — для этого всего лишь надо запитать с ИБП базовый концентратор сети (разумеется, и у него, и у сетевых устройств должна быть поддержка PoE).
PoE обеспечивает централизованное управление и контроль всех устройств сети: включение/выключение каждого отдельного устройства (в том числе автоматическое), ведение учета потребленной каждым устройством электроэнергии; интерфейс PoE-концентраторов обычно также позволяет определять режим работы отдельных устройств и своевременно обнаруживать поломки.
Подключение с использованием PoE выглядит эстетически совершеннее — меньше розеток, меньше проводов.
К недостаткам устройств с PoE (кроме уже упомянутой высокой цены) можно отнести ограниченную электрическую мощность и повышенный уровень энергопотерь: сечение жилы витой пары невелико, поэтому в ней возрастает сопротивление и падает напряжение. Кроме того, из-за большей мощности концентратора с поддержкой PoE, ему потребуется более мощный (и дорогой) ИБП.
Как это работает?
PoE-устройства делятся на несколько видов:
1. Конечные источники питания (endspan) — свитчи, коммутаторы, маршрутизаторы с поддержкой PoE. При подключении к такому коммутатору сетевого устройства, оно получит питание автоматически — если, конечно, тоже поддерживает PoE.
2. Промежуточные источники питания (midspan) — адаптеры (инжекторы) PoE и блоки питания PoE. Эти устройства используются, когда нужно организовать PoE на отдельных линиях сети. Они позволяют подключать PoE-потребителей к обычным коммутаторам.
3. Сплиттеры — устройства, предназначенные для подключения к сети с PoE обычных сетевых устройств. Они разделяют (англ. «split» — разделять) поступающее по одному кабелю питание и данные, выводя их на два отдельных разъема: RJ-45 и разъем питания.
PoE-инжектор и PoE-сплиттер в паре можно использовать для передачи питания по кабелю Ethernet в обычной сети без устройств с поддержкой PoE.
4. PoE-потребители — сетевые устройства (IP-телефоны, видеокамеры, точки доступа, коммутаторы и пр.), способные получать питание по сети Ethernet.
Технология PoE использует два метода передачи данных по витой паре, называемые метод «А» и метод «В». По методу «А» питание передается по тем же проводам, что и данные (1,2,3 и 6 контакты в разъеме). По методу «В» питание передается по другим проводам — 4,5,7 и 8. В сетях 10Base-T и 100Base-TX (10 Мбит и 100 Мбит соответственно) эти провода не задействованы, что позволяет использовать для них недорогой четырехпроводной кабель. Очевидно, метод «В» с такими кабелями работать не будет.
Все PoE-потребители и сплиттеры могут работать по обоим вариантам. А вот источники питания, как правило, поддерживают только один метод.
Таким образом, если у вас сеть 10Base-T или 100Base-TX, построенная на четырехпроводном кабеле, источники питания должны поддерживать метод «А». К сожалению, определить, какой метод поддерживается источником, не так просто. Почему-то в спецификации эта особенность указывается нечасто и порой определить метод питания можно только по документации или по наклейке на корпусе. Если там указаны контакты 1-2-3-6, то питание подается по методу «А», если 4,5,7,8 — по методу «В».
Если же вы используете в ЛВС восьмипроводной кабель, о методе PoE можно не думать — на таких кабелях будет работать любое PoE-оборудование.
У незнакомых с технологией часто возникает вопрос: не опасно ли подключать в сеть с РоЕ «обычные» устройства без поддержки РоЕ? В общем, это безопасно — инжектор подаст в кабель питание только после того, как получит ответ о поддержке протокола от питаемого устройства. Это защищает оборудование от повреждений не только когда PoE не поддерживается, но и если сетевой кабель был обжат неправильно.
Однако существует технология Passive PoE, в которой передача питания по кабелю осуществляется парой отдельных устройств — подключенный к питанию инжектор подает напряжение на свободные пары, а сплиттер снимает его и выводит на отдельный разъем (розетку), к которому уже подключается обычное сетевое оборудование.
Инжектор Passive PoE подает питание в кабель сразу после включения и, если с другой стороны кабеля подключить не сплиттер Passive PoE, а непосредственно сетевое устройство, оно может выйти из строя. Ну и ошибка при обжимке кабеля в этом случае также может привести к неприятным последствиям.
Passive PoE может упростить (и удешевить) подключение «обычных» сетевых устройств без внедрения PoE в локальную сеть, но пользоваться им следует с осторожностью. Кроме того, поскольку Passive PoE может передавать питание только по свободным парам (как метод В в РоЕ и РоЕ+), в сетях 1000Base-T его использовать нельзя.
Стандарты
PoE описан стандартом 802.3af. В настоящее время разработаны и поддерживаются многими устройствами новые стандарты — 802.3at (PoE+) и 802.3bt (PoE++). Различия стандартов приведены в таблице:
Кроме того, последний стандарт 802.3bt задействует для передачи питания все 4 пары, поэтому использовать его на кабелях с двумя парами проводов не получится.
Стандарты 802.3 частично обратно совместимы: питающее устройство 802.3bt снабдит питанием и питаемое устройство 802.3af, и 802.3at. А вот сплиттер 802.3at от инжектора 802.3af может и не заработать — производители порой реализуют обратную совместимость и для приемников, но стандарт этого не требует; кроме того, порой таковая совместимость просто невозможна — например, если сплиттер потребляет больше, чем способен выдать инжектор.
Как мы видим, PoE — это достаточно просто и безопасно, и — в некоторых случаях — может значительно упростить внедрение распределенной системы на базе сети Ethernet и снизить её стоимость. Однако при её использовании следует уделить большее время планированию системы и правильно подобрать оборудование в соответствии с требуемыми скоростями передачи данных, используемыми кабелями, потребляемой мощностью и так далее.