Tutorial: Dobór budżetu PoE, zanim przełącznik zostanie zamówiony

Przełącznik PoE podaje na opakowaniu jedną liczbę: moc, jaką potrafi łącznie oddać. Zsumowanie urządzeń do podłączenia i porównanie sumy z tą liczbą wygląda na całe zadanie – a wystarczająco często daje odpowiedź błędną, by robić to inaczej.

Powód: przełącznik nie przydziela mocy według tego, ile urządzenie pobiera. Przydziela według tego, ile urządzenie zapowiada, że pobierze, a między tymi liczbami leży regularnie czynnik dwa.

Dwie liczby na urządzenie i dlaczego się rozchodzą

Każda specyfikacja PoE niesie dwie wartości mocy, a ich pomylenie jest najczęstszą przyczyną planu, który się nie domyka.

Różnicą między kolumnami jest kabel. Norma liczy się z odcinkiem do stu metrów skrętki, a strata na tej długości to właśnie to, co przełącznik musi dostarczyć dodatkowo. Budżet liczy się zawsze w lewej kolumnie, bo to ona opuszcza przełącznik.

Jedno ostrzeżenie należy tutaj i nigdzie indziej. Pasywne PoE 24 V, używane przez część starszych punktów dostępowych i zasilaczy, nie jest żadną z tych norm. Podaje napięcie na linię bez negocjacji, a urządzenie zgodne z normą podłączone do takiego portu może ulec uszkodzeniu. W przełączniku oferującym jedno i drugie tryb ustawia się osobno na porcie – i to ustawienie warto sprawdzić przed włożeniem wtyczki, a nie po.

Klasy i wynikająca z nich rezerwacja

Przy podłączeniu przełącznik mierzy w urządzeniu rezystancję i odczytuje z niej klasę. Klasa jest obietnicą co do górnej granicy, a nie pomiarem zużycia.

Klasa 0   15,4 W    ustawienie domyslne, gdy klasa nie jest zglaszana
Klasa 1    4,0 W
Klasa 2    7,0 W
Klasa 3   15,4 W
Klasa 4   30,0 W    od typu 2
Klasa 5   45,0 W
Klasa 6   60,0 W
Klasa 7   75,0 W
Klasa 8   90,0 W

Kamera pobierająca dziewięć watów i zgłaszająca klasę 4 zajmuje trzydzieści watów budżetu. Robi to niezależnie od tego, czy kiedykolwiek ich użyje, bo przełącznik musi umieć dotrzymać obietnicy w chwili, w której urządzenie o nie poprosi.

Klasa 0 zasługuje na szczególną uwagę. Urządzenie niezgłaszające żadnej klasy traktowane jest tak, jakby chciało 15,4 wata – tanie urządzenie bez zarządzania, pobierające trzy waty, blokuje więc pięciokrotność własnego zużycia.

Nad klasą stoi druga, dokładniejsza negocjacja: przez LLDP urządzenie może po zestawieniu łącza poprosić o wartość dokładną, a przełącznik może obniżyć do niej rezerwację. Czy do tego dojdzie, zależy od obu stron i od ustawienia przełącznika – i jest to jedyna dźwignia zbliżająca górny pasek z diagramu do dolnego.

Zliczenie dla prawdziwego przełącznika

Rachunek to tabela z dwiema kolumnami, a liczy się druga.

Wobec przełącznika o budżecie 400 watów instalacja ta stoi na 97 procentach, zanim przesłano choć jedną klatkę – i na 42 procentach według licznika. Obie liczby są prawdziwe, a to, która obowiązuje, rozstrzyga się na tym, czy negocjacja LLDP działa na tym przełączniku.

Wynika stąd praktyczna zasada planowania: dobierać według kolumny „zarezerwowane” i wszystko powyżej osiemdziesięciu procent budżetu traktować jako pełne. Pozostałe dwadzieścia procent nie jest zapasem wobec urządzeń, lecz miejscem na następne – a następne zawsze się znajdzie.

Obciążenia, których nie ma w karcie katalogowej

Trzej odbiorcy regularnie zamieniają rachunek, który się domykał, w taki, który już się nie domyka – a żaden nie stoi w liczbie na opakowaniu.

Pierwszym jest podczerwień. Kamera z podaniem dziewięciu watów pobiera tę wartość za dnia; o zmierzchu włącza się promiennik i pobór rośnie o trzy do pięciu watów na kamerę. Obciążenie szczytowe instalacji kamer przypada więc na noc – dokładnie wtedy, gdy nikt nie patrzy na przełącznik. Osiem kamer daje trzydzieści watów różnicy między tymi dwoma pomiarami.

Drugim jest grzanie. Kopuła zewnętrzna z grzałką pobiera poniżej zera dodatkowe dwadzieścia pięć do trzydziestu watów i robi to na wszystkich kamerach naraz, bo wszystkie stoją w tej samej pogodzie. Budżet pasujący w październiku potrafi polec pierwszej mroźnej nocy roku.

Trzecim jest chwila włączenia. Przełącznik wracający po przerwie w zasilaniu podnosi wszystkie porty jednocześnie, a prąd rozruchowy piętnastu urządzeń przewyższa ich sumę w pracy ustalonej. Część przełączników rozkłada porty w czasie właśnie dlatego; w tych, które tego nie robią, pierwsza minuta po restarcie jest najciaśniejsza w całym roku.

Co dzieje się przy wyczerpanym budżecie

Przełącznik niemogący zasilić kolejnego portu nie ulega awarii. Odmawia zasilania temu portowi, a urządzenie pozostaje ciemne – co wygląda na uszkodzoną kamerę, uszkodzony kabel albo uszkodzony port i przez mniej więcej godzinę bywa badane w tej właśnie kolejności.

To, który port przegrywa, nie jest przypadkowe. Porty mają priorytet, a tam, gdzie ustawiono krytyczny, wysoki albo niski, pierwszy odpada najniższy. Gdzie nie ustawiono nic, rozstrzyga zwykle numer portu – przestaje więc działać urządzenie fizycznie ostatnie, niezależnie od tego, czy jest najmniej ważne.

To ustawienie warto wykonać świadomie i w określonej kolejności. Stacja bramowa i urządzenia niosące samą sieć są krytyczne; kamery przy wejściach wysokie; kamera przy altanie i punkt dostępowy w pokoju gościnnym niskie. Wyczerpany budżet daje wtedy udokumentowaną lukę zamiast poszukiwań.

Pomiar po montażu

Kontroler pokazuje obie liczby, a jednorazowe ich porównanie warte jest tej minuty.

Przy każdym porcie stoi bieżący pobór, dla całego przełącznika zużycie łączne i budżet pozostały. Jeżeli budżet pozostały jest wyraźnie mniejszy niż różnica między budżetem całkowitym a sumą wartości zmierzonych, to przełącznik rezerwuje według klasy, a LLDP tego nie obniża.

Do tej samej sesji należą dwie kolejne próby. Raz nocą, z powodu podczerwieni. I raz z celowo odłączonym i ponownie podłączonym przełącznikiem, bo to przypadek, w którym rezerwacja powstaje od zera – i w którym okazuje się, że plan ledwo pasujący jednak nie pasuje.

Czego to wszystko nie obejmuje, to sam przełącznik. Jego własne zużycie nie należy do budżetu PoE i nie jest nim pokryte, liczy się jednak jak najbardziej dla gniazdka, bezpiecznika i stojącego za nimi UPS-a. Budżet PoE 400 watów plus elektronika to urządzenie pobierające pod pełnym obciążeniem ponad 450 watów – fakt dla innego planu, i to taki, który powinien być znany przed okablowaniem szafy.