A tecnologia "Power-over-Ethernet", ou na forma abreviada "PoE", entrou firmemente em nossa vida e está inextricavelmente ligada à grande maioria das instalações de telefonia IP, vigilância por vídeo e redes sem fio. A última atualização do padrão IEEE 802.3, em termos do PoE familiar, foi realizada em 2012. Então, durante a próxima revisão do padrão, foram incluídas inclusões já adotadas, incluindo 802.3at-2009 (aprimoramentos de Power over Ethernet - 25,5 W), conhecidos por nós como "PoE +". Hoje, os produtos que suportam as tecnologias Fast-PoE e Perpetual-PoE estão entrando no mercado de comutadores de rede. Se esses recursos dos comutadores fazem parte do padrão ou não, vamos tentar entender nosso artigo.
No momento, o padrão IEEE 802.3 inclui as seguintes adições aprovadas em relação ao PoE:
802.3af || 2003-06 || Potência sobre Ethernet (15,4 W)
802.3at || 2009-09 || Aprimoramentos de Power over Ethernet (25,5 W)
802.3au || 2006-06 || Requisitos de isolamento para Power over Ethernet (802.3-2005 / Cor 1)
802.3bt || 2018-09 || Power over Ethernet de terceira geração com até 100 W usando todos os 4 pares de cabos trançados balanceados (4PPoE), incluindo 10GBASE-T, menor potência em espera e aprimoramentos específicos para suportar aplicações IoT (por exemplo, iluminação, sensores, automação predial).
Os padrões 802.3af / at / au foram implementados com sucesso e são amplamente utilizados; o 802.3bt (PoE ++) foi ratificado apenas no ano passado e está começando a ganhar seu nicho no mercado. Características dos padrões:
Também no atual 2019, o grupo de trabalho IEEE 802.3cq planeja fazer correções editoriais e técnicas, esclarecimentos e explicações na seção 33 da norma (IEEE Std 802.3-2018 Cláusula 33), sem adicionar novos recursos. Isso é necessário para melhorar a precisão e a clareza do padrão.
802.3cq || (TBD) || Power over Ethernet em 2 pares (manutenção) - programado para o verão de 2019
Na verdade, nenhuma das adições acima à norma descreve conceitos como "Fast-PoE" e "Perpetual-PoE". O fato é que a norma descreve os requisitos e a operação recíproca de PSE, PD e linha de cabo ("Equipamento de fonte de energia", "Dispositivo alimentado"). Aproximadamente como no diagrama abaixo:
PSE, no caso mais geral, é qualquer opção com PoE. A arquitetura do switch com a qual estamos familiarizados consiste em "Control Plane" e "Data Plane" e, no caso de PoE, um controlador PoE independente também é adicionado a este circuito. É o controlador PoE que é responsável pela classificação do PD e pelo fornecimento de tensão à linha. O limite lógico neste circuito passa apenas pelo controlador PoE. Portanto, por um lado dessa borda, temos o padrão PoE, que descreve o trabalho na direção da linha de cabos, e, por outro lado, não descrevemos a operação desse mesmo controlador com o restante dos elementos do comutador e seu sistema operacional. Ou seja, antes disso, acreditava-se que o controlador PoE está energizado e funciona 100% do tempo, os comutadores nunca são reinicializados e não perdem energia. As tecnologias Fast-PoE e Perpetual-PoE são uma melhoria na operação do comutador e foram projetadas apenas para preencher essas lacunas.
“PoE perpétuo” : mantém a fonte de alimentação da linha durante a reinicialização suave (“reinicialização a quente”)
Fast PoE : fornece energia à linha após uma reinicialização a frio até que o switch OC esteja totalmente carregado
PoE perpétuoOferece a capacidade de reiniciar os switches, fornecendo energia contínua aos dispositivos conectados ao PoE. Atualmente, a reinicialização do switch causa uma perda temporária de energia nas portas, o que leva a uma reinicialização completa de todos os dispositivos conectados. Isso é muito indesejável no ambiente de trabalho. O PoE perpétuo alivia esse problema desagradável, continuando fornecendo energia constante através das portas PoE para dispositivos externos, mesmo quando a chave liga / desliga está reiniciando.
Nos comutadores de rede, o subsistema PoE é alimentado pela mesma fonte de energia que o próprio comutador. A potência de cada subsistema de comutador, incluindo o subsistema PoE, é controlada pelo FPGA. Hoje, quando o switch é reinicializado com um comando do sistema operacional, o FPGA primeiro desliga a energia e depois liga todos os subsistemas do switch, incluindo o subsistema PoE. Quando o subsistema PoE é desligado, a energia é cortada em todas as portas, desconectando todos os dispositivos conectados. Ou seja, enquanto o próprio switch está conectado à PSU e recebe energia, a tecnologia Perpetual PoE garante que o FPGA mantenha o subsistema PoE ligado e forneça energia contínua em todas as portas PoE para todos os dispositivos conectados, mesmo quando o switch do SO for reiniciado.
"PoE rápido"A implementação padrão dos comutadores desde que, após uma reinicialização a frio, o PoE seja enviado apenas para a linha depois que o comutador carrega seu próprio sistema operacional e emite instruções ao controlador PoE. Isso geralmente acontece alguns minutos após a alimentação da chave. O Fast PoE foi projetado para alimentar dispositivos PoE assim que a chave for ligada. Para isso, as configurações de PoE são armazenadas na EEPROM do controlador PoE. Quando o comutador é ligado, o controlador PoE carrega a última configuração salva da EEPROM e começa a ligar automaticamente sem aguardar a inicialização do sistema operacional do comutador. Dentro de alguns segundos, o PD retomará a energia, e o PD e o PSE serão inicializados em paralelo, em vez de sequencialmente. Isso minimiza o tempo de possível interrupção da comunicação.
Embora esses aprimoramentos possam parecer bastante prosaicos do ponto de vista do cliente, eles consistem em várias mudanças muito importantes na arquitetura do switch. Tanto na parte do hardware - o próprio controlador PoE como na parte do software - na parte do código FPGA, que impede a ativação da redefinição do subsistema PoE, e na parte dos comutadores do SO, que controla o FPGA sob o pretexto de controle "PoE perpétuo". Também é importante observar que “PoE perpétuo” e “PoE rápido” são completamente independentes um do outro e do próprio padrão de PoE.
Essas melhorias podem ser extremamente populares e úteis para projetos críticos de infraestrutura, onde a interrupção é sempre dolorosa, tanto do ponto de vista comercial como do ponto de vista de segurança.
Como parte da linha de produtos Extreme Networks, os switches da série ExtremeSwitching X465 suportam Fast-PoE e Perpetual-PoE, bem como PoE ++ (802.3bt).
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