La tecnología "Power-over-Ethernet", o abreviado "PoE", ha entrado firmemente en nuestras vidas y está indisolublemente vinculada con la gran mayoría de las instalaciones de telefonía IP, videovigilancia y redes inalámbricas. La última actualización del estándar IEEE 802.3, en términos del PoE familiar, se llevó a cabo en 2012. Luego, durante la próxima revisión del estándar, se incluyeron adiciones ya adoptadas, incluyendo 802.3at-2009 (Mejoras de Power over Ethernet - 25.5 W), conocidas por nosotros como "PoE +". Hoy en día, los productos que admiten las tecnologías Fast-PoE y Perpetual-PoE están ingresando al mercado de conmutadores de red. Si estas capacidades de los interruptores son parte del estándar o no, intentemos comprender nuestro artículo.
En este momento, el estándar IEEE 802.3 incluye las siguientes adiciones aprobadas con respecto a PoE:
802.3af || 2003-06 || Alimentación a través de Ethernet (15,4 W)
802.3at || 2009-09 || Mejoras de alimentación a través de Ethernet (25,5 W)
802.3au || 2006-06 || Requisitos de aislamiento para alimentación a través de Ethernet (802.3-2005 / Cor 1)
802.3bt || 2018-09 || Energía sobre Ethernet de tercera generación con hasta 100 W utilizando los 4 pares de cableado de par trenzado balanceado (4PPoE), que incluye 10GBASE-T, potencia de reserva más baja y mejoras específicas para admitir aplicaciones IoT (por ejemplo, iluminación, sensores, automatización de edificios).
Los estándares 802.3af / at / au se han implementado con éxito y se utilizan ampliamente; 802.3bt (PoE ++) se ratificó solo el año pasado y está comenzando a ganar su nicho en el mercado. Características de las normas:
También en el actual 2019, el grupo de trabajo IEEE 802.3cq planea hacer correcciones técnicas y editoriales, aclaraciones y explicaciones a la sección 33 de la norma (IEEE Std 802.3-2018 Cláusula 33), sin agregar nuevas características. Esto es necesario para mejorar la precisión y claridad del estándar.
802.3cq || (TBD) || Alimentación a través de Ethernet a través de 2 pares (mantenimiento) - programada para el verano de 2019
En realidad, ninguna de las adiciones anteriores al estándar describe conceptos tales como "Fast-PoE" y "Perpetual-PoE". El hecho es que el estándar describe los requisitos y la operación recíproca de PSE, PD y línea de cable ("Equipo de fuente de alimentación", "Dispositivo alimentado"). Aproximadamente como en el siguiente diagrama:
PSE, en el caso más general, es cualquier cambio con PoE. La arquitectura del interruptor que nos es familiar consiste en un "Plano de control" y un "Plano de datos", y en el caso de PoE, también se agrega un controlador PoE independiente a este circuito. Es el controlador PoE el responsable de la clasificación de PD y de suministrar voltaje a la línea. El límite lógico en este circuito pasa justo a través del controlador PoE. Entonces, por un lado de este borde, tenemos el estándar PoE, que describe el trabajo en la dirección de la línea de cable, y por otro lado, no hemos descrito el funcionamiento de este mismo controlador con el resto de los elementos del interruptor y su sistema operativo. Es decir, antes de eso se creía que el controlador PoE funciona y funciona el 100% del tiempo, los interruptores nunca se reinician y no pierden energía. Las tecnologías Fast-PoE y Perpetual-PoE son una mejora en el funcionamiento del conmutador, y están diseñadas solo para cerrar estas brechas.
"PoE perpetuo" : mantiene el suministro de energía a la línea durante el restablecimiento parcial ("reinicio en caliente")
PoE rápido : proporciona energía a la línea después de un reinicio en frío hasta que el interruptor OC esté completamente cargado
PoE perpetuoProporciona la capacidad de reiniciar los conmutadores al tiempo que proporciona alimentación continua a los dispositivos conectados a PoE. Actualmente, reiniciar el conmutador provoca una pérdida temporal de energía en los puertos, lo que lleva a un reinicio completo de todos los dispositivos conectados. Esto es muy indeseable en el entorno laboral. El PoE perpetuo alivia este problema desagradable al continuar proporcionando energía constante a través de los puertos PoE a dispositivos externos, incluso cuando el interruptor de encendido se reinicia.
En los conmutadores de red, el subsistema PoE funciona con la misma fuente de alimentación que el conmutador mismo. La potencia de cada subsistema de conmutador, incluido el subsistema PoE, está controlada por FPGA. Hoy, cuando el switch se reinicia con un comando del sistema operativo, el FPGA primero apaga la alimentación y luego enciende todos los subsistemas del switch, incluido el subsistema PoE. Cuando el subsistema PoE se apaga, se corta la alimentación en todos los puertos, lo que desconecta todos los dispositivos conectados. Es decir, mientras el conmutador mismo está conectado a la fuente de alimentación y recibe energía de él, la tecnología Perpetual PoE asegura que el FPGA mantendrá el subsistema PoE encendido y proporcionará alimentación continua en todos los puertos PoE para todos los dispositivos conectados, incluso cuando se reinicie el conmutador OS.
"PoE rápido"La implementación estándar de los conmutadores siempre que después de un reinicio en frío, PoE solo se envíe a la línea después de que el conmutador cargue su propio sistema operativo y emita instrucciones al controlador PoE. Esto generalmente ocurre unos minutos después de que se suministre energía al interruptor. Fast PoE está diseñado para alimentar dispositivos PoE tan pronto como se enciende el interruptor. Para esto, la configuración de PoE se almacena en la EEPROM del controlador PoE. Cuando se enciende el interruptor, el controlador PoE carga la última configuración guardada desde la EEPROM y comienza a encenderse automáticamente sin esperar a que se inicie el sistema operativo del interruptor. En unos segundos, el PD reanudará la alimentación, y el PD y el PSE se iniciarán en paralelo, no en serie. Esto minimiza el tiempo de posible interrupción de la comunicación.
Aunque estas mejoras pueden parecer bastante prosaicas desde el punto de vista del cliente, consisten en varios cambios muy importantes en la arquitectura del conmutador. Tanto en la parte del hardware, el controlador PoE en sí como en la parte del software, en la parte del código FPGA, que impide la activación del reinicio del subsistema PoE, y en la parte de los conmutadores del sistema operativo, que controla la FPGA bajo la apariencia del control "Perpetual PoE". También es importante tener en cuenta que “PoE perpetuo” y “PoE rápido” son completamente independientes entre sí y del estándar PoE en sí.
Estas mejoras pueden ser extremadamente populares y útiles para proyectos de infraestructura crítica, donde la interrupción siempre es dolorosa, tanto desde el punto de vista comercial como desde el punto de vista de la seguridad.
Como parte de la línea de productos de Extreme Networks, los conmutadores de la serie ExtremeSwitching X465 admiten Fast-PoE y Perpetual-PoE, así como PoE ++ (802.3bt).
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