以太網(wǎng)供電技術應用前景

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以太網(wǎng)供電有時也稱作網(wǎng)絡供電，是一項利用標準五類10 BaseT和100 Base-TX以太網(wǎng)線纜傳輸少量電力，為設備提供電源的技術。雖然這項技術的出現(xiàn)已有數(shù)年之久，但直到2003年6月國際電子電器工程師協(xié)會（IEEE）的以太網(wǎng)電源標準（802.3af）得以批準之后，設備廠商才敢投入相關設備的制造，用戶才敢放心大膽地購買此類產(chǎn)品。

802.3af標準規(guī)定每個供電端口最大能提供的功耗為15.4 w，這就允許許多外設能直接從以太網(wǎng)絡中獲取足夠的電力，而不需要為每個設備提供單獨的電源。

PoE是如何工作的
大多數(shù)情況下，PoE支持始于第五類電纜發(fā)射器，它向以太網(wǎng)電纜注入所必需的伏特數(shù)。802.3af規(guī)范允許第五類電纜傳輸44 V～57 V的電力，不過絕大多數(shù)廠商都決定制造能注入48 V電壓的發(fā)射器。

PoE系統(tǒng)有兩大組成部分，其一是電源供應設備（Power Sourcing Equipment，PSE），通常情況下就是指配有電力發(fā)射器能支持PoE的交換機，另一個就是用電設備（Powered Device，PD）。標準五類以太網(wǎng)線纜有四個雙絞線對，電流通過其中的兩對進行傳輸。

802.3af標準規(guī)定了通過使用這些線纜供電的兩種方案。第一種方案是，由于10Base-T和100Base-TX數(shù)據(jù)傳輸只用到了四個雙絞線對其中的兩對，另外兩對備用線對就被用于傳輸電力。

另一種方案則由負責傳輸數(shù)據(jù)的兩隊雙絞線對同時承擔傳輸電力的任務，但不能影響到網(wǎng)絡帶寬和數(shù)據(jù)傳輸性能。電源供應設備可選擇采取其中的任何一種方案，但用電設備必須同時支持兩種方案。

現(xiàn)在很多廠商已經(jīng)在他們的新產(chǎn)品中集成了對PoE的支持。不過，如果老的數(shù)據(jù)供應設備不能直接支持電力的供應，也有另外一種解決辦法，就是數(shù)據(jù)供應方和用電設備之間增加一個中間跨度設備，有時稱作中間跨度插入板或電力集線器。

顯然，電源供應設備另一端的用電設備必須要能接受電流以支持PoE。如果用電設備不支持PoE，那么通過一個直流電采集器，有時稱作以太網(wǎng)分離器，也能達到相同的目的。不管怎么樣，電流在進入用電設備前必須被調(diào)整到準確可用的電壓級別。

PoE的設備價格與潛在商業(yè)利益
支持802.3af標準的PoE設備比一般的以太網(wǎng)設備貴25％。企業(yè)級支持PoE的48口可堆疊式100BaseT交換機，比如Cisco的Catalyst 3560 48P，起碼要4000英鎊。

比起這些企業(yè)級設備，那些可以通過一條以太網(wǎng)線為一個設備供電的含有基端和終端單元的PoE轉(zhuǎn)換套件大約只需要40英鎊，不過如果想把大量的外圍設備通過這種轉(zhuǎn)換設備連接起來可不事件容易的事，又復雜又耗時。

PoE交換機的價格也許會降，但不管怎樣，比起在機房里安裝大量的電纜電路的費用，PoE設備顯得更有吸引力。PoE可以讓網(wǎng)絡管理員的工作簡單輕松許多。它可以讓管理員不用離開辦公桌就能輕松地遠程開啟或關閉設備，而不必花時間專門跑到機房干這些活。

還有，因特網(wǎng)工程任務組織（IETF）已經(jīng)同IEEE合作，對已經(jīng)在以太網(wǎng)中大量使用的簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議進行擴充以便對PoE進行更好的支持。

一個針對管理PSE和PD的擴展類以太網(wǎng)接口MIB的草案（RFC 2665）已經(jīng)起草完畢，同時802.3af規(guī)范則定義了可用于管理此類接口的硬件寄存器。

使用能支持PoE的交換器并為之配備一個UPS（不間斷電力供應系統(tǒng)），就能在突然斷電的情況下保證與之相連的所有外圍設備仍然可以使用一段時間，這樣突然斷電的恢復策略就能大大得到簡化。

PoE支持哪類設備
15.4 w的最大輸出功率意味著PoE只能支持小型外圍設備而非那些大型的IT設備如PC和打印機。有些廠商正在研究那些細慢充電的筆記本電腦使用PoE的可能性，但至少在本文寫作時還未出現(xiàn)集成了相應支持的便攜式電腦。

企業(yè)內(nèi)遷移到使用IP電話的需要可能是企業(yè)開始采用支持PoE設備的最可能的催化劑。遷移到IP語音系統(tǒng)和語音/數(shù)據(jù)集成網(wǎng)絡，不管是在企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)或者是跨企業(yè)的廣域網(wǎng)，對IT部門來說都是個問題。

與普通的模擬電話不同，專業(yè)的IP電話除了有來電顯示，語音信箱和來電轉(zhuǎn)接功能外，還擁有其他復雜的顯示與記憶功能。由于需要進行特定的技術處理，IP電話都配有專用的電源適配器以從墻上的電源插座取電，即使IP電話的功率一般很少超過5.5 w。

在整個辦公大樓里安裝部署IP電話對已有的電力系統(tǒng)來說是個不小的壓力，可能不會有那么多剩下的多余插座，這就要求在已有的辦公大樓內(nèi)進行大量的電力系統(tǒng)重整，而新的大樓則需要更大范圍的電力安裝。如果在已有網(wǎng)絡系統(tǒng)上增加PoE設備就能有效避免這些問題。這同樣也適用于無線網(wǎng)絡接入點或是網(wǎng)絡攝像頭，一般它們只需要6 w到10 w的電力。

企業(yè)怎么部署PoE系統(tǒng)
給網(wǎng)絡增加PoE支持相當簡單，只要已有的有線基礎設施遵循標準的第五類規(guī)范和使用要求。所有必要的組件都包含在交換機內(nèi)部，這意味著管理員要么購買新的設備，要么充分利用制造商對已有交換機相應部件進行升級的機會來支持PoE。

PoE設備向下兼容已有的以太網(wǎng)設備，這意味著支持PoE的設備和其他不支持PoE的設備在網(wǎng)絡里是可以共存的。

PSE會檢測連接到它的端口上的網(wǎng)絡設備是否支持PoE，然后決定是否向它傳送電力，并隨時監(jiān)視傳輸?shù)碾娏?。如果設備關閉了，PSE也能檢測到并停止供電以節(jié)省電力資源。

是使用能直接支持供電的交換機還是使用中間跨度電源供應設備一般取決于網(wǎng)絡管理員想要支持多少用電設備。如果量不大，那么采用中間跨度電源供應設備會更容易些，同時也更加靈活和便宜。

然而，如果想大范圍地部署IP電話、無線網(wǎng)絡接入點、網(wǎng)絡攝像頭和其他外圍設備，那么更應該投資升級系統(tǒng)以支持PoE或者同時購買新的PoE設備。應該想到的是，盡管有些背板式交換機支持在內(nèi)部增加PoE模塊，但很多交換機由于供電和冷卻系統(tǒng)的限制并不支持這么做，所以網(wǎng)絡管理員在計劃升級他們的系統(tǒng)時要弄清楚他們的設備功能。還有，任何大范圍地部署PoE系統(tǒng)都需要升級已有的UPS系統(tǒng)，或者安裝額外的電力保護設施。

來源：ZDNET