簡單理解以太網供電 PoE switch 交換機 PoE 應用

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簡單理解以太網供電 PoE switch交換機

網絡交換機構成任何局域網的骨幹網，或簡稱為“LAN”（發音為“lan”）。在此頁面上，您將了解啟用 PoE 的switch交換機與常規 LAN 交換機的區別，何時應該使用 PoE 交換機與 PoE 注入器，以及 PoE（以太網供電）技術到底是什麼。

什麼是以太網供電 (PoE)？

以太網供電 (PoE) 是一種通過雙絞線以太網電纜將電力和數據傳輸到無線接入點、IP 攝像頭和 VoIP 電話的技術。它使一根RJ45 跳線能夠為連接的邊緣設備提供數據連接和電力，而不是為每個設備使用單獨的電纜。在此處閱讀有關以太網供電 (PoE) 的更多信息。

什麼是網絡交換機？

網絡交換機是連接局域網上的設備（“網絡客戶端”）的硬體設備。它使計算機、無線接入點、打印機和其他支持網絡的設備能夠相互通信。網絡或以太網交換機的最常見形式是第 2 層交換機。任何符合 OSI 模型的第 2 層以太網交換機都使用 MAC 地址將流量引導到需要去的地方。第 2 層交換機維護所有連接的 LAN 客戶端的 MAC 地址表，因此它可以將流量專門轉發到連接接收方的目標port。這將它們與早期的稱為網絡集線器的簡單設備區分開來，後者不“知道”網絡設備連接到哪些port。這些集線器會將傳入數據包發送到所有port，而不僅僅是預期的port，

什麼是以太網供電 (PoE) 交換機？

PoE 交換機是集成了以太網供電功能的常規快速以太網或千兆網絡交換機。以太網供電交換機既支持網絡客戶端之間的通信，又使用相同的 RJ45 網絡電纜為支持 PoE 的邊緣設備（如 VoIP 電話、網絡監控攝像頭或無線接入點）供電。PoE 交換機允許兼容設備在不存在電源插座或網絡連接的地方工作。PoE 的這一主要功能可以為企業節省大量安裝電氣和網絡佈線的成本（更多內容見下文），同時仍然讓邊緣設備在需要的地方工作。PoE 交換機有許多不同的變體。

PoE交換機可以按以下屬性分類：

支持以太網供電的port數量：

PoE 交換機可以提供 4 到 48 個 PoE 輸出port，也稱為 PSE（或“電源設備”）port。

網絡速度

最常見的以太網供電交換機為連接的設備提供千兆速度 (1000 Mbps)。但是，快速以太網 (100 Mbps) 仍然存在，對於許多 PoE 邊緣設備來說，這已經是足夠的速度了。

託管或非託管

為了滿足更複雜的網絡要求，託管 PoE 交換機可以做的不僅僅是將流量引導到必須去的地方並為設備供電。在其眾多功能和優勢中，託管 PoE 交換機可以將網絡流量分段，並更深入地了解網絡狀態、連接的客戶端及其電源狀態。

LCD 顯示選項

一些非管理型 PoE 交換機的前面板上有 LCD 顯示屏。這些 LCD 狀態屏幕為網絡管理員提供實時功率信息，例如每個連接的 PoE 設備消耗的功率、所有連接設備的總使用功率和可用總功率。它在發出有關潛在問題的警報和過載、高溫、短路保護等警告方面也非常有用。

以太網供電預算

以太網供電交換機為連接設備供電的能力在很大程度上取決於其電源的大小，其範圍可以從略高於 50 瓦到超過 500 瓦。此功率預算直接影響交換機可以向連接設備提供的每個port的功率。

使用以太網供電交換機有什麼好處？

節省安裝成本

將標準電源帶到沒有標準電源的地方要花很多錢。例如，假設您想在倉庫中沒有電源插座的部分添加攝像頭。如果沒有 PoE，您需要諮詢經過認證的電工，因為網絡管理員很可能無法完成電氣安裝。但是，通過以太網供電的低壓應用，任何人都可以將網絡電纜（或 PoE 網絡電纜）從攝像機連接到 PoE 交換機。使用 PoE 意味著您還無需安裝電源插座、電線和斷路器盒，從而節省更多資金。

更大的靈活性

PoE 邊緣設備可以輕鬆部署在沒有電源插座的位置。由於他們不再面臨需要標準插座才能工作的限制，因此現在可以更輕鬆地訪問那些以前難以到達的地方。在牆壁或屋頂的高處安裝 PoE 網絡攝像機不再是一項艱鉅的任務，因為您只需要一根網絡電纜即可獲得電源和網絡連接。

（遠端）電源管理

託管 PoE 交換機的一個非常有用的功能是您可以通過 Internet 或本地網絡訪問它們。這種訪問包括能夠遠程重啟可能發生故障的邊緣設備。崩潰的網絡攝像機或需要重啟的 VoIP 電話不再需要現場人員的物理干預。在任一設備上所需的重新啟動所需要的只是通過交換機管理界面啟動一個。

PoE Watch Dog / Guard / 受電設備監視器

一些託管的以太網供電交換機可以監控所有連接的 PoE 設備，並自動啟動在定義的時間段內無法通信的設備的重啟。例如，在安全攝像頭在半夜停止工作的情況下，這樣的功能可能特別有用。

何時使用 PoE 交換機，何時使用 以太網供電 注入器？

以太網供電注入器可用於將單個 PoE 邊緣設備連接到您的網絡。

在此處閱讀有關 PoE 注入器的更多信息。

決定使用 PoE 交換機還是 PoE 注入器取決於您需要連接多少 PoE 設備。單個 PoE 設備，例如建築工地的奇數網絡 IP 攝像頭或單個無線接入點，可以通過 PoE 注入器毫無問題地連接。當您需要連接更多的 PoE 設備時，PoE 交換機是更好的選擇。如果安裝了新網絡，確保安裝面向未來的可靠方法是使用託管 PoE 交換機，該交換機可以為所有 VoIP 電話供電並隔離語音流量並確定其優先級。

什麼是 PoE 直通交換機？

以太網供電 (PoE) 直通交換機是一種特殊類型的 PoE 交換機，它從上游 PoE 交換機或註入器(網路供電轉換器)獲取電力，並將電力傳遞給其他 PoE 設備，例如 VoIP 電話和攝像頭。簡而言之，PoE直通交換機同時作為PD（受電設備）和PSE（供電設備）運行。

以下是其運行方式的示例： PoE 供電的直通交換機從大功率 PoE 注入器或 PoE 交換機接收 30 瓦的功率。直通交換機本身需要大約 5 瓦的功率來為其內部電路供電，因此它可以用作網絡交換機。然後，它會將另外 25 瓦的功率傳遞給其他連接的 PoE 設備，從而使其充當 PoE 交換機。

每個port的最大輸出功率

了解您需要的每個port的功率量以便您的 PoE 設備可以工作是了解您應該購買哪種類型的交換機的好方法。您不希望交換機的每個port都沒有足夠的電源來支持您要連接的混合設備。PoE 設備平均每個port的可用功率取決於以下因素：

1. 開關的總功率預算
2. PoEport數量
3. 系統功率——開關本身需要多少功率才能運行

要確定每個port的可用功率，請使用以下公式：

每個port的最大平均功率 =（最大功耗 - 系統功率）/ PoE port數

示例：考慮具有 430 瓦 PoE 預算的託管 24 port千兆 PoE 交換機。檢查開關的規格表，您會發現最大功耗為 500 瓦。根據這些數字，您將獲得：

最大限度。功耗：500瓦

系統功率：70瓦

功率預算：430 瓦

每個port平均功率：17.9 瓦。

雖然您連接到 PoE+ 交換機的某些設備每個port可能使用高達 30 瓦的功率，但有些設備也可能不會使用那麼多，例如使用於SEO優化的mail server就是直接插電。但是，您連接的所有 PoE 設備都會耗盡可用的功率預算。因此，如果您將 10 台每台消耗 30 瓦的 PoE+ 設備連接到上述交換機，那麼剩餘 14 台設備的平均電源port將僅為 9.28 瓦左右，而不是原來的 17.9 瓦。如果您要連接的其餘設備可以在該功率下工作，那就太好了。如果他們不這樣做，您應該考慮使用另一個交換機來容納每個port需要更多功率的其餘設備。

PoE交換機有哪些缺點？

硬體成本：

典型的以太網供電交換機的成本遠高於其未啟用 PoE 的兄弟。規劃網絡時要小心。您現在需要多少個 PoE port？未來需要多少個 PoE port？戰略位置的一些 PoE 注入器能否滿足要求？

中心故障點：

如果 PoE 交換機發生故障，後果將十分嚴重。您的整個電話系統可能已關閉，或者您的安全攝像頭可能處於離線狀態。即使是非 PoE 設備也會受到影響。作為預防措施，通過 UPS 提供備用電源被認為是強制性的，並且針對 PoE 交換機等關鍵任務組件發生故障的情況制定行動計劃是一種很好的做法。公平地說，這個缺點並不是以太網交換機獨有的，同樣適用於常規以太網交換機。