سوئیچ شبکه poe چیست؟

سوئیچ شبکه از مهم‌ترین دستگاه‌های شبکه است و از بین سوئیچ‌ها، سوئیچ‌های poe از پرکاربردترین‌ها محسوب می‌شوند. این سوئیچ‌ها برق برخی از تجهیزات تحت شبکه را تامین می‌کنند. در این مقاله قصد داریم به بررسی سوئیچ poe و معرفی سوئیچ‌های poe سیسکو بپردازیم. کاربردها و مزایای سوئیچ های PoE را نیز بررسی می‌کنیم. با توسعه شبکه آداکهمراه باشید.

• تکنولوژی poe چیست؟
• سوئیچ poe چیست و چه انواعی دارد؟
• مزایای poe
• کاربرد سوئیچ poe
• تفاوت سوئیچ poe اکتیو با سوئیچ poe پسیو
• آشنایی با اصطلاحات poe
• کابل poe چیست؟
• آیا می‌توان سوئیچ poe را به سوئیچ poe دیگری متصل کرد؟
• معرفی سوئیچ های poe سیسکو

برای آشنایی با سوئیچ شبکه، خواندن محتوای “سوئیچ شبکه چیست انواع و کاربرد آن” را پیشنهاد می‌کنیم.

poe چیست؟

poe مخفف چیست؟ عبارت PoE مخفف Power over Ethernet و منظور از آن، تکنولوژی انتقال برق روی کابل اترنت است. با تکنولوژی PoE می‌توان علاوه بر داده‌ها برق را نیز توسط کابل اترنت به تجهیزات شبکه منتقل کرد. در این‌صورت به کابل برق نیازی نخواهید داشت. برای مثال، اگر دوربین تحت شبکه سازگار با PoE را به یک دستگاه سوئیچ poe وصل کنید و سوئیچ به برق وصل باشد، دیگر لازم نیست دوربین نیز به برق متصل شود، زیرا سوئیچ شبکه poe علاوه بر داده‌ها برق را نیز از طریق کابل اترنت به دوربین منتقل می‌کند.

با این‌که در تکنولوژی PoE، برق و داده‌ها هر دو توسط کابل اترنت منتقل می‌شوند، اما جریان الکتریکی با سیگنال‌های داده درون کابل اترنت هیچ تداخلی پیدا نمی‌کند.

سوئیچ شبکه poe چیست و چه انواعی دارد؟

سوئیچ های poe نوعی سوئیچ شبکه هستند که فناوری PoE را به‌صورت بومی پشتیبانی می‌کنند. وقتی تجهیزات شبکه به سوییچ poe متصل می‌‌شوند، سوئیچ بررسی می‌کند که آیا آن تجهیزات نیز با PoE سازگار هستند یا نه؛ اگر سازگار بودند به‌طور خودکار به آن‌ها برق می‌دهد. تفاوت سوئیچ poe با معمولی همین است.

در سوئیچ های poe معمولا زیر پورت‌های سوییچ poe نوار باریک زردرنگ قرار گرفته تا بدین‌شیوه از سوئیچ‌های عادی شبکه تفکیک شوند.

به‌طور معمول دستگاه‌های تحت شبکه که از فناوری PoE پشتیبانی می‌کنند میزان ولتاژ مختلفی را نیاز دارند. به‌طور مثال، از دستگاه‌های PoE با ولتاژ پایین باید به تلفن‌های VoIP و تصویری، دوربین‌های تحت شبکه، اکسس‌پوینت‌های وایرلس، دستگاه‌های صوتی، سامانه‌های کنترل کامپیوتر از راه دور و تین کلاینت (Thin Client) اشاره کرد. از دستگاه‌های PoE با ولتاژ بالا باید به تلویزیون‌ها، مانیتورهای کامپیوتری و لپ‌تاپ‌ها اشاره کرد.

سوییچ poe گونه‌های مختلفی دارد؛ از سوئیچ‌های غیرمدیریتی (unmanaged) ارزان با تعداد پورت کم گرفته تا سوئیچ‌های چندپورتی پیچیده مدیریت‌پذیر (managed switch) که درون رک نصب می‌شوند.

در حال حاضر گونه‌های مختلفی از سوئیچ شبکه poe به بازار عرضه می‌شوند. این سوئیچ‌ها عمدتا ۸ پورت، ۱۲ پورت، ۲۴ پورت و ۴۸ پورت دارند. آن‌ها را برحسب میزان کنترل‌های امنیتی نیز می‌توان به دو دسته سوئیچ‌های PoE مدیریت‌پذیر و مدیریت‌ناپذیر تقسیم کرد. یکی دیگر از تقسیم‌بندی‌های مهم سوئیچ‌های PoE، فعال (اکتیو) یا منفعل (پسیو) بودن آن‌هاست.

مزایای poe

فناوری PoE مزایای مهمی دارد، از جمله:

• صرفه‌جویی در زمان و هزینه: PoE شما را از کابل‌کشی برق بی‌نیاز می‌کند. نصب کابل‌ شبکه، کار ساده‌ای است و به تکنسین نیازی ندارد.
• انعطاف‌پذیری: تجهیزاتی مانند دوربین آی پی و اکسس پوینت بی سیم را می‌توان بدون نیاز به پریز برق، در هر نقطه‌ای که مناسب است مستقر کرد و در صورت لزوم جای آن‌ها را تغییر داد.
• ایمنی: PoE از نوسان برق و افزایش و کاهش ناگهانی آن که به تجهیزات آسیب‌ می‌زند، ایمن است.
• اطمینان‌پذیری: در فناوری PoE برق موردنیاز تجهیزات از منبع مرکزی و سازگار (PSE)، و نه از مجموعه‌ای از آداپتورهای دیواری تامین می‌شود. می‌توان یک منبع برق دائمی نیز در نظر گرفت تا اثر قطعی برق خنثی شود.
• مقیاس‌پذیری: استفاده از PoE، نصب و توزیع اتصالات شبکه را تسهیل می‌کند و کارایی را افزایش می‌دهد.

نکته: حداکثر فاصله‌ای که سوئیچ poe می‌تواند روی کابل اترنت برق منتقل کند ۱۰۰ متر است. در فضاهای بزرگ برای رفع این محدودیت از تجهیزاتی مانند پاور اکستندر یا کابل‌های فیبر نوری استفاده می‌شود. برای آشنایی با فیبر نوری و انواع کابل نوری، مقاله “فیبر نوری چیست، چگونه کار می‌کند و چه کاربردی دارد؟” را مطالعه نمایید.

کاربرد سوئیچ poe

چه تجهیزاتی از PoE بهره می‌برند؟ کاربرد سوئیچ های poe متنوع است اما سه حوزه مهم‌ زیر از آن جمله‌اند:

• تجهیزات بی سیم: اکسس پوینت‌های وای فای و بلوتوث و نیز دستگاه‌های کارت‌خوان RFID عموما با PoE سازگار هستند.
• تلفن VoIP: با استفاده از PoE می‌توان چند تلفن را به تنها یک پریز دیواری متصل کرد. و می‌توان برق آن‌ها را درست مانند سیستم‌‌های آنالوگ قدیمی، از دور قطع کرد.
• دوربین‌های IP: امروزه PoE تقریبا جزء لاینفک دوربین‌های نظارتی تحت شبکه شده و نصب و جابه‌جایی آن‌ها را تسهیل و تسریع کرده است.

تفاوت سوئیچ poe اکتیو با سوئیچ poe پسیو

سوئیچ poe فعال (Active PoE Switch) ایمن‌تر از سوئیچ poe منفعل (Passive PoE Switch) است. سوئیچ poe اکتیو، پورت‌های PoE و سازگار یا ناسازگار بودن تجهیزات متصل به پورت‌ها با فناوری PoE را به‌طور خودکار تشخیص می‌دهد. اگر تجهیزات غیر PoE مثل کامپیوتر و لپ‌تاپ‌ به پورت‌ PoE متصل باشند، سوئیچ poe اکتیو طوری با آن‌ها تعامل می‌کند که گویی به سوئیچ عادی متصل شده‌اند. درنتیجه، به آن پورت فقط داده می‌فرستد و نه برق. در واقع سوئیچ poe اکتیو از انتقال برق به تجهیزات غیر PoE خودداری می‌کند تا آن‌ها آسیب نبینند.

اما سوئیچ poe پسیو همیشه روی کابل اترنت با ولتاژ مشخصی جریان الکتریکی می‌فرستد و اهمیتی نمی‌دهد که آیا وسیله متصل به سوئیچ با PoE سازگار است یا نه. لذا سوئیچ poe پسیو ممکن است به تجهیزات غیر PoE آسیب بزند.

سوئیچ poe اکتیو با استاندارد IEEE 802.3af، IEEE 802.a یا IEEE 802.bt سازگار است و بر همین پایه به سه گونه تقسیم می‌شوند: سوئیچ poe، سوئیچ poe+ و سوئیچ poe++.

در صورت استفاده از کابل‌های Cat5/Cat5e/Cat6، سوئیچ poe اکتیو اترنت ۱۰/۱۰۰/۱۰۰۰ مگابیت‌برثانیه را تا مسافت ۱۰۰ متر پشتیبانی می‌کند، اما سوئیچ‌های PoE پسیو عموما فقط با اترنت ۱۰/۱۰۰ مگابیت‌برثانیه سازگارند.

تفاوت سوئیچ poe با معمولی را دانستیم. سوئیچ‌های PoE فعلی در بازار عمدتا اکتیو هستند برخی شرکت‌ها هنوز هم سویچ poe پسیو تولید می‌کنند.

آشنایی با اصطلاحات PoE

برای درک بهتر نحوه عملکرد PoE یادگیری اصطلاحات زیر مهم است:

PSE چیست؟

هر دستگاهی که روی کابل اترنت، برق را نیز منتقل کند، تامین‌کننده برق یا PSE (مخفف Power Sourcing Equipment) است. چنین دستگاهی می‌تواند یک سوئیچ PoE باشد که آن را اصطلاحا endspan نیز می‌گویند.

PD چیست؟

وسیله برق‌پذیر یا PD (مخفف Powered device) وسیله‌ای است که برق خود را از PSE می‌گیرد و انرژی مصرف می‌کند. اکسس پوینت بی سیم، تلفن VoIP و دوربین آی پی نمونه‌هایی از PD هستند. مثلا اگر دوربین آی پی سازگار با PoE را به سوئیچ PoE متصل کنید و دوربین برق خود را از سوئیچ بگیرد، سوئیچ را PSE و دوربین را PD می‌گویند. برای آشنایی با شبکه وایرلس و تجهیزات آن، مقاله “شبکه وایرلس چیست؟” را مطالعه نمایید.

آداپتور poe چیست؟

آداپتور POE یکی از ملزومات اقتصاد و کارآمد شبکه است که برای تامین انرژی تجهیزات پسیو شبکه از آن استفاده می‌شود. به بیان دقیق‌تر، آداپتور poeراهکاری برای تامین انرژی تجهیزات شبکه از طریق کابل شبکه است. به‌طور معمول، آداپتور فوق برای تامین انرژی دستگاه‌هایی استفاده می‌شود که امکان تامین انرژی موردنیاز آن‌ها از طریق فناوری PoE انجام می‌شود. یک مثال در این زمینه رادیووایرلس‌ها هستند. علاوه بر این، برخی از تجهیزاتی که درون شبکه‌ها استفاده می‌شوند برای تأمین انرژی موردنیاز به ولتاژ DC نیاز دارند و اگر بخواهیم برق را برای این دستگاه‌ها تامین کنیم نیازمند خرید آداپتور هستیم.

اگر دستگاه مذکور از فناوری انتقال انرژی بر بستر کابل شبکه پشتیبانی کند، می‌توانیم بدون نیاز به کابل‌کشی جداگانه برق با استفاده از دو زوج کابل شبکه، برق موردنیاز تجهیزات شبکه را تامین کنیم.

دومین کاربرد این آداپتور تامین برق موردنیاز اکسس پوینت‌ها و تلفن‌های آی‌پی است. به‌طور معمول، آداپتورهای poe به شکل یک کیت دوتایی عرضه می‌شوند که یکی از آن‌ها اینجکتور (Injector) و دیگری اسپلیتر است. اینجکتور در مبدا قرار می‌گیرد و برق و داده‌‌ها را از طریق کابل شبکه انتقال می‌دهد، در حالی که اسپلیتر در مقصد قرار گرفته و برق و داده‌ها را از طریق کابل شبکه به دستگاه انتقال می‌دهد. بنابراین شما می‌توانید دستگاه‌هایی که دارای پورت شبکه هستند را در هر مکانی که می‌خواهید قرار دهید، بدون این‌که نگران تامین برق موردنیاز دستگاه باشید.

یکی از نکات مهمی که باید هنگام خرید آداپتور poe به آن دقت کنید حداکثر انرژی قابل انتقال است. در نهایت به این نکته دقت کنید که برای استفاده از آداپتور poe بهتر است از کابل‌های cat5e، cat6 یا cat7 استفاده کنید تا مشکلی بابت انتقال انرژی و داده‌ها نداشته باشید.

نکته دیگر در خصوص دوربین‌های تحت شبکه است. دوربین‌های مجهز به فناوری poe یک سوییچ برق اختصاصی داخلی دارند که امکان ارسال برق از طریق کابل شبکه را ارایه می‌کنند، در حالی که دوربین‌های که قابلیت poe ندارند تنها قادر به ارتباط با شبکه از طریق کابل اترنت هستند و نیازمند منبع تغذیه جداگانه‌ای هستند. بنابراین پیشنهاد می‌شود در صورت امکان تجهیزاتی که از فناوری poe پشتیبانی می‌کنند را خریداری کنید.

اینجکتور poe چیست؟

ببینیم poe injector چیست. اینجکتورها، دستگاه‌های کوچکی هستند که به یک منبع برق وصل می‌شوند و بین یک سوئیچ اترنت و دستگاهی که باید برق آن تأمین شود، قرار می‌گیرند و از استاندارد IEEE 802.3af پشتیبانی می‌کنند.

اگر سوئیچ غیر PoE باشد اما وسیله‌ای که به سوئیچ متصل است (مثلا دوربین) با PoE سازگار باشد، برای تامین برق آن وسیله از poe injector یا Midspan استفاده می‌شود که به آن midspan نیز می‌گویند. در واقع اینجکتور poe بین PD و سوئیچ غیر PoE میانجی‌گری و برق PD را تامین می‌کند. در این‌صورت، اینجکتور poe یک PSE محسوب می‌شود.

اگر قصد استفاده از فناوری PoE را دارید، یکی از نکات مهمی که باید به آن دقت کنید تعداد دستگاه‌هایی است که از فناوری فوق پشتیبانی می‌کنند. به‌طور مثال، اگر تنها یک یا دو دستگاه poe دارد، بهتر است به جای خرید سوییچ poe از اینجکتور poe برای تأمین برق استفاده کنید.

وقتی دستگاه‌های poe زیاد باشد و نیازمند پورت poe برای دستگاه‌های مختلف هستید، به جای خرید اینجکتور مختلف که پیچیدگی را زیاد می‌کنند باید به فکر خرید سوییچ poe باشید. در نهایت از این نکته غافل نشوید که بیشتر سوئیچ‌های معمولی از فناوری poe پشتیبانی نمی‌کنند؛ بنابراین نمی‌توانید از اینجکتور برای تأمین برق قبل از سوئیچ استفاده کنید.

اسپلیتر poe چیست؟

جداساز PoE یا poe splitter وسیله‌ای است که برق را از داده‌ها تفکیک می‌کند و آن را به ورودی جداگانه‌ای می‌فرستد تا تجهیزات غیر PoE از آن استفاده کنند. اسپلیتر دو کابل خروجی دارد که یکی مختص داده‌ها و دیگری مختص برق است. معمولا اگر تجهیزاتی که به سوئیچ PoE متصل هستند، غیر PoE باشند و در آن حوالی پریز برق شهری نباشد، از اسپلیتر poe استفاده می‌شود.

در تصویر ۴، سویچ poe برق را از طریق کابل اترنت به اسپلیتر می‌فرستد. یکی از خروجی‌های اسپلیتر، برق و دیگری داده‌ها را به دوربین آی پی منتقل می‌کند. در چنین شرایطی می‌توان کابل ورودی اسپلیتر را مستقیما به سوئیچ شبکه poe متصل کرد.  

اما اگر سوئیچ و وسیله متصل به آن هر دو غیر PoE باشند، هرگز نباید اسپلیتر را مستقیما به سوئیچ غیر PoE متصل کرد، بلکه برای تامین برق باید از انژکتور PoE کمک گرفت.

کابل poe چیست؟

کابل مناسب برای سوئیچ poe چیست؟ برای سوئیچ‌های PoE از کابل اترنت معمولی استفاده می‌شود. اما نوع کابل اترنت به نرخ انتقال داده پورت PoE سوئیچ بستگی دارد. مثلا برای پورت اترنت ۱۰/۱۰۰ مگابیت‌برثانیه، کابل Cat3 یا کابل‌های بهتر از آن مناسبند. برای پورت اترنت ۱۰۰۰ مگابیت‌برثانیه باید یکی از کابل‌های Cat5، Cat5e یا Cat6 را به کار برد.

اگر در آینده از تجهیزات PoE با نرخ انتقال ۲.۵ گیگابیت، ۵ گیگابیت یا ۱۰ گیگابیت بر ثانیه استفاده خواهیدکرد، شاید بهتر باشد کابل Cat6a یا بهتر از آن را به کار ببرید و خوب است از کابل باکیفیت اترنت که از مس اصطلاحا بدون اکسیژن ساخته شده است، استفاده کنید.

آیا می‌توان سوییچ poe را به سوییچ poe دیگری متصل کرد؟

اگر سوییچ poe اکتیو باشد، بله. سوییچ poe اکتیو فقط زمانی به وسیله متصل به خود برق می‌فرستد که تشخیص دهد آن وسیله، برق‌پذیر (PD) است. پس اگر به‌جای وسیله برق‌پذیر، سوییچ poe دومی به سوییچ poe اول متصل شود، هر دو به عنوان PSE عمل می‌کنند و فقط داده بین آن‌ها مبادله می‌شود.

معرفی سوئیچ های poe سیسکو

سیسکو در نام سوئیچ‌های PoE خود، حرف P به کار می‌برد (مثل سوئیچ Cisco Catalyst 2960 و WS-C2960XR-48LPS-I). در نام سوئیچ‌های شرکت هوآوی عبارت PWR نشان‌دهنده PoE بودن آن است. در ادامه، برخی از سوئیچ‌های PoE سیسکو همراه با خلاصه‌ای از ویژگی‌های فنی آن‌ها برحسب تعداد پورت در جدول‌های جداگانه معرفی می‌شوند.

جدول ۱. برخی از سوئیچ‌های ۲۴ پورتی poe سیسکو

جدول ۲. برخی از سوئیچ‌های ۴۸ پورتی poe سیسکو

جدول ۳. برخی از سوئیچ‌های ۱۶ پورتی poe سیسکو

جدول ۴. برخی از سوئیچ‌های ۱۲ پورتی poe سیسکو

جدول ۵. برخی از سوئیچ‌های ۸ پورتی poe سیسکو

سوئیچ‌های PoE و سوئیچ‌های UPoE سیسکو علاوه بر تعداد پورت‌ها تفاوت‌های دیگری نیز دارند. در سوئیچ‌های سری PoE سیسکو حداکثر توان الکتریکی که توسط PSE ارائه می‌شود ۱۵.۴ وات است. در سری PoE+ حداکثر توان الکتریکی که توسط PSE تامین می‌شود ۳۰ وات است.

سیسکو در سال ۲۰۱۴ نسخه غیراستانداردی از PoE موسوم به Universal Power over Ethernet یا به‌اختصار UPoE ارائه داد  که به آن PoE++ نیز می‌‌‌گویند. حداکثر توان الکتریکی تولیدی این سوئیچ‌ها ۶۰ وات است.

سوئیچ‌های سری Catalyst 9000 متشکل از Catalyst 9300 و Catalyst 9400 از UPoE پشتیبانی می‌کنند. اما Catalyst 9200 فقط با PoE+ سازگار است. سوئیچ‌های Catalyst 3850، Catalyst 3650 و Catalyst 2960X/XR با PoE+ سازگارند. سوئیچ Catalyst 3850 با UPoE نیز سازگار است.