PoE技术5——以太网供电交换机产品分析及解决方案

美好的一天

一、PoE供电交换机发展背景

随着Internet的高速发展，用户对通信的需求已逐渐从传统的电话、传真、电报等低速业务向高速的Internet接入、可视电话、视频点播等宽带业务领域延伸，用户对上网速率的需求也越来越高。以太网PoE供电交换机也随之诞生。

PoE(Power over Ethernet，以太网供电)技术则通过在标准的以太网数据线缆上对所连接的网络设备(如Wireless LAN AP、IP Phone、Bluetooth AP、IP Camera等)进行远程供电的方法，消除了在每一台IP网络终端设备上都安装单独的电源设备的问题，使得不必在使用现场为设备部署单独的电源系统，能够极大地减少部署终端设备的布线和管理成本，推动了相关领域的发展。

二、PoE供电交换机应用领域

1、低功率应用：

无线AP、IP电话、IP网络摄像头等基于IP的终端产品，其功率需求一般不超过12W，这也是目前PoE交换机应用的最主要领域。通过部署PoE技术，解决了无线AP难以在天花板通风层供电的问题、IP电话因偶发事件断电的问题、IP网络摄像机需要从外部获得电源供应的问题等。并且通过PoE交换机本身的QoS、VLAN、ACL等功能，满足网络对优先级分配、延时、抖动、安全、数据隔离等的要求。目前现网上应用的PoE交换机大量应用于这些领域，并推动了相关领域的发展。

2、高功率应用：

除了传统应用领域，以太网PoE供电交换机在安全防护、建筑控制、零售、娱乐和RFID及其他新兴市场也有较大的应用场景，如PoE烟雾探测器、POS机信息终端、PTZ摄影机，甚至是WiMax基站等。通过支持IEEE 802.3af标准及IEEE 802.3at草案，PoE交换机可支持更大的端口功率，获得更大的应用前景。

市场 应用环境 功率需求

WLAN 多频段无线接入点 ～20W；802.11n无线接入点 ～20W；室外无线接入点 20～30W

安防 安防网络摄像机 15～20W

IP电话 视频IP电话 15～25W

新兴市场 RFID接入（RFID阅读器） >25W

Wimax基站 15～60W SOHO类交换机 <50W

大型交换机 >50W

工业传感器 1～30W

个人电脑 >30W

POS机信息终端 13～60W

便携设备充电器 刷卡机 磁卡读卡器 网络打印机 数据采集终端 零售视频服务亭……

三、PoE供电交换机市场应用点分析

目前市场上的以太网PoE供电交换机主要分为Midspan PSE(中跨型PSE)型PoE交换机和Endpoint PSE(端跨型PSE)型PoE交换机。下面将结合以太网PoE供电交换机的应用场景来分析PoE交换机如何满足用户的业务需求。

1、Midspan PSE型PoE设备

目前运营商和行业用户在已有L2/L3交换机的基础上，通过增加Midspan中跨型PoE设备，可以快速而简单的部署以太网远程供电。此类以太网PoE供电交换机需要和其他非PoE设备配合使用，以达到数据传输和供电的用途。Midspan PSE型PoE设备作为供电设备，L2/L3 Switch作为数据传输设备，同时可肩负终端管理等功能。

2、Endpoint PSE型PoE设备

此类以太网PoE供电交换机本身已集成了数据传输和供电的功能，可直接下接PD设备。其远端可以是各种对功率要求不大的基于IP、符合802.3af标准、802.3at草案的终端设备。如烽火科技S2200ME-PAF系列、S3928-PAF PoE交换机，既可作为数据传输设备，还可对下挂设备进行供电，同时肩负终端管理功能。

3、无线数据流量的传输，及控制信息的发放

以太网PoE供电交换机可以作为纯粹的交换设备透传无线控制器与Fit AP间的数据流量，802.1x、PPPoE等控制信息，或Fit AP的升级版本，并对Fit AP进行以太网供电，实现终端设备、Fit AP和无线控制器之间通过IP网络相连，IP网络内的DHCP Server或Radius Server负责无线局域网的接入认证，FTP Server负责AP升级版本的发放。POE交换机也可作为DHCP Server，Fit AP可通过DHCP Server发出的DHCP的Option 43属性直接获取无线控制器的IP地址，从而完成在无线控制器上的注册，实现Fit AP跨越IP网络连接无线控制器。

4、通过VLAN和QoS功能，实现用户报文的优先级调整及网络安全性隔离　

服务质量(QoS)对于增强数据在无线局域网中传输的可靠性、减少资源争夺从而提高频带利用率具有重要意义。在PoE交换机和无线控制器上配置功能强大的优先级映射关系和QoS流分类策略，可以对用户报文的优先级进行灵活的调整，并可由PoE交换机对远端Fit AP进行以太网供电，简化组网结构。当需要利用VLAN技术增强Fit AP和无线控制器通信的安全性和稳健性，或者需要根据部门等，限制不同的无线用户各自访问特定VLAN内的网络资源时，可以通过将整个网络划分为不同的VLAN，保护重要部门的敏感信息。

无线用户和AP划分在不同的VLAN中，而把AP和无线控制器划分在一个独立的VLAN中，可以保护AP和无线控制器的通信，不受其他的VLAN内的普通数据报文的干扰，尤其是可以避免或降低来自复杂、不安全的有线网络中的如ARP报文攻击等不安全因素的冲击。同时，无线和无线用户之间，无线和有线用户之间，也可以自由灵活的应用VLAN技术，按照部门等类型，划分虚拟局域网，保护网络的访问权限、降低ARP广播报文的冲击风险等技术和优点。

通过部署VLAN和QoS策略，既可以实现数据通信的安全性，也可以增强数据通信的可靠性。

5、由PoE交换机作为IAD接入及供电设备

PoE交换机在现有的以太网架构基础上，既能为IAD远端设备传输数据信号，还能为此类设备提供直流电源，确保现有结构化布线安全，并保证现有网络的正常运作，最大限度地降低成本，同时可提供QoS、安全保障等功能。

四、PoE供电交换机产品优势

1、支持IEEE 802.3af和IEEE 802.3at标准

以太网PoE供电交换机支持IEEE 802.3af标准及最新的IEEE 802.3at标准。802.3af 可以对每台PD受电设备提供最大15.4W的功率。而802.3at(PoE+)标准可以使用5类双绞线供应超过24W的功率，能够支持有较高功率要求的新型802.11n设备、PTZ高端摄像机等设备，具有更广泛的应用环境。

2、应用范围广泛

支持IEEE 802.3at标准，能够适应更广泛的应用场景，可以很好的满足需要有较大端口功率的需求，可以在WLAN、安防、IP电话、新兴市场等领域发挥其巨大的应用。

3、支持PoE的电信级以太网交换机

以太网PoE供电交换机支持ESR环网高可靠性保护、QinQ、组播、QoS、ACL、完备的安全机制等特性，并通过叠加PoE功能，真正拓展交换机的应用环境，提供多样化的应用方式，满足用户的多方面需求。

4、具备PoE智能管理功能

以太网PoE供电交换机可提供智能的电源管理功能，包括端口功率配置、设备电源优先级配置、使能/禁止端口供电、功率过载保护、过温保护、PoE网管信息查询等，用户可以通过这些功能灵活管理PoE设备，查询设备状态，准确地分配设备需要的电力和自动调节提供给设备的电力。

5、节能减排，绿色环保

以太网PoE供电交换机均按ROHS规范进行产品生产与设计，交换机可以通过中断未用端口供电及调整端口功率的方式达到节能的目标，符合国家对节能减排、绿色环保的要求。

五、结束语

以太网PoE供电是一种革命性技术，它通过目前承载以太网数据的同一条五类/超五类双绞线电缆提供可靠的直流电源，扩展了以太网本已非常强大的功能。POE将改变交换机供电的方式，网络管理员可以最大限度地利用现有的交换机，并部署全新的一系列应用。