مشاهده نسخه کامل
: Saeed_TnT
06-05-2005, 19:14
منبع از مجله شبكه شماره 52
ساختار POE
در اين ساختار دو المان وجود دارد كه عبارتند از منبع تغذيه Power Source (PSE) و تجهيزاتي كه از اين امكان استفاده مي كنند يعني Powered Device (PD) منبع تغذيه موظف به تامين توان مورد نياز تجهيزات مي باشد. به طور مثال Access Point ها در شبكه هاي بي سيم و تجهيزات Ip phone از مصرف كنندگان توان محسوب مي شود.
با استفاده از استاندارد مصوب IEEE 802.3af مي توان با استفاده از فناوري POE به تجهيزاتي كه تواني معادل 21.95w احتياج دارند, از طريق خطوط ارتباطي ديتا برق رساند.
براي ارائه توان مورد نياز تجهيزات لازم است ابتدا تمهيداتي انديشيده شود تا از بروز اشكال در سيستم جلوگيري گردد. براي جلوگيري از بروز خطا ابتدا لازم است وسيله اي كه نياز به توان دارد شناسايي گردد. به همين منظور مكانيزم هايي در استاندارد مربوطه براي نحوه تشخيص وسيله مشخص گرديده است. پس از شناسايي وسيله مورد نظر و تامين توان مورد نياز, سيستم بايد بتواند به محض خروج آن وسيله از شبكه, توان ارائه شده را قطع نمايد.
وان مورد نياز تجهيزات در تكنولوژي POE به دو روش قابل ارائه است. در روش اول مي توان توان مورد نياز را از طريق يكي از سوئيچ هاي اترنت درون شبكه كه داراي قابليت ارائه توان با استفاده از تكنولوژي POE مي باشد, ارائه نمود. همان گونه كه در شكل يك ديده مي شود هيچ گونه وسيله اضافي ديگري مورد نياز نمي باشد و تجهيزات PD مستقيما به سوييچ اترنت متصل مي گردند.
در روش دوم با استفاده از يك Power Hub اين توان تامين مي گردد. شكل 2 اين روش را نشان مي دهد. همان گونه كه ديده مي شود, براي ارائه توان موردنياز PD ها به يك واسط كه داراي قابليت ارائه توان بر روي خطوط اترنت مي باشد نياز داريم.
نكته مهم در هر دو روش, محدوديت ارائه خدمات در آن ها مي باشد. در روش اول كه براي ارائه توان از هيچ واسطي استفاده نشده است و تجهيزات مستقيما به سوييچ متصل شده اند مي توان از كليه واسط هاي 10/100/1000 Bese-T براي تامين توان استفاده نمود. اما در روش دوم به علت استفاده از Power Hub براي ارائه توان فقط مي توان از واسط هاي 10/100/1000 Bese-T كرد.
نحوه ارائه توان از طريق خطوط اترنت همان گونه كه در شكل 3 نشان داده شده بسيار ساده است. حتما مي دانيد كه سيگنال هاي اترنت از طريق زوج سيم منتقل مي گردند ( يك سيم زوج سيم اضافي, يكي براي ارسال توان مثبت و ديگري براي دريافت توان منفي مي باشد. روش ديگر ارسال توان از طريق همان زوج سيم هايي است كه براي انتقال ديتا مورد استفاده قرار مي گيرند.
تبادل بين PSE و PD
براي استفاده از تكنولوژي POE ابتدا لازم است تجهيزات بتوانند با يكديگر ارتباط برقرار نمايند. به محض تشخيص يك PD, از طرف PSE يك ولتاژ تست ارسال مي گردد تا مشخص شود PD از استاندارد مربوطه پشتيباني مي كند يا خير. در صورت پشتيباني از استاندارد IEEE802.3af, ولتاژ مورد نياز PD از طريق PSE به يك مقاومت 25 اهمي تغذيه مي گردد. براي تاييد پشتيباني از استاندارد مذكور, PD يك ولتاژ محدود به جريان كه بسيار كم نيز مي باشد از طريق كابل UTP به سمت PSE ارسال مي نمايد.
با توجه به اين نكته كه هر يك از تجهيزات ولتاژ خاصي دارند, لازم است كلاس هاي متفاوتي براي تكنولوژي POE در نظر گرفته شود. در اين رابطه استاندارد IEEE802.3af جدول زير را ارائه نموده است:
نكات مهم در پياده سازي
بسياري از توليد كنندگان به يك نكته مهم در رابطه با توليد تجهيزاتي كه از تكنولوژي POE استفاده مي كنند, بي توجه مي باشند. واسط هاي الكترومغناطيسي بين كابل ها و تجهيزاتي كه در اين شبكه ها مورد استفاده قرار مي گيرند از مهمترين نكاتي است كه مورد توجه قرار نگرفته است. در زمان استفاده از كابل ها براي انتقال در حد گيگا بايت اترنت, نويز موجود در كابل در عملكرد تشخيص PD ها, كلاسه بندي آن ها و همچنين قطع ولتاژ در صورت لزوم, اختلال ايجاد مي كند. از آنجايي كه تجهيزات اين شبكه ها معمولا تجهيزات ارتباطي مي باشند, اعوجاج هاي خروجي ايجاد شده توسط واسط هاي الكترومغناطيسي نيز مشكل ساز هستند. در نتيجه براي برطرف نمودن اين مشكل مي توان از كوپلرهاي نوري براي محافظت در برابر ميدان مغناطيسي ايجاد شده استفاده نمود.
نكته مهم ديگري كه در پياده سازي اين تكنولوژي بايد مد نظر قرار گيرد, ذخيره سازي توان است. تصور كنيد تجهيزات شبكه كه نياز به توان دارند در هيچ يك از رده هاي كلاسه بندي شده در استاندارد IEEE802.3af نگنجند. براي ارائه توان مورد نياز اين تجهيزات, بايد بتوان از ولتاژهاي ذخيره شده استفاده نمود. براي اين منظور همان گونه كه در شكل 4 نشان داده شده است, مي توان از منابع تزريق ولتاژ استفاده نمود. روش ديگري كه براي جبران كمبود توان مي توان مورد استفاده قرار داد, بهره مندي از تعدادي سوييچ اترنت با قابليت POE در شبكه مي باشد.
استاندارد مديريتي
استاندارد IEEE 802.3af فقط نيازهاي سخت افزاري اين فناوري را پوشش مي دهد. اما مانند ساير فناوري ها بايد براي مديريت تجهيزات POE نيز استانداردي تدوين گردد. اين استاندارد توسط مؤسسه IETF تدوين گرديد. اين مؤسسه به موازات فعاليت هاي مؤسسه IEEE در خصوص تدوين استاندارد POE, اقدام به ايجاد يك MIB براي اين تكنولوژي نمود. اين MIB يك ماژول مبتني بر SNMP است كه بر پايه RFC شماره 2665 تدوين شده و مسئوليت مديريت كليه تجهيزاتي كه در شبكه مبتني بر تكنولوژي POE كار مي كنند, را بر عهده دارد.
ساختار POE
در اين ساختار دو المان وجود دارد كه عبارتند از منبع تغذيه Power Source (PSE) و تجهيزاتي كه از اين امكان استفاده مي كنند يعني Powered Device (PD) منبع تغذيه موظف به تامين توان مورد نياز تجهيزات مي باشد. به طور مثال Access Point ها در شبكه هاي بي سيم و تجهيزات Ip phone از مصرف كنندگان توان محسوب مي شود.
با استفاده از استاندارد مصوب IEEE 802.3af مي توان با استفاده از فناوري POE به تجهيزاتي كه تواني معادل 21.95w احتياج دارند, از طريق خطوط ارتباطي ديتا برق رساند.
براي ارائه توان مورد نياز تجهيزات لازم است ابتدا تمهيداتي انديشيده شود تا از بروز اشكال در سيستم جلوگيري گردد. براي جلوگيري از بروز خطا ابتدا لازم است وسيله اي كه نياز به توان دارد شناسايي گردد. به همين منظور مكانيزم هايي در استاندارد مربوطه براي نحوه تشخيص وسيله مشخص گرديده است. پس از شناسايي وسيله مورد نظر و تامين توان مورد نياز, سيستم بايد بتواند به محض خروج آن وسيله از شبكه, توان ارائه شده را قطع نمايد.
وان مورد نياز تجهيزات در تكنولوژي POE به دو روش قابل ارائه است. در روش اول مي توان توان مورد نياز را از طريق يكي از سوئيچ هاي اترنت درون شبكه كه داراي قابليت ارائه توان با استفاده از تكنولوژي POE مي باشد, ارائه نمود. همان گونه كه در شكل يك ديده مي شود هيچ گونه وسيله اضافي ديگري مورد نياز نمي باشد و تجهيزات PD مستقيما به سوييچ اترنت متصل مي گردند.
در روش دوم با استفاده از يك Power Hub اين توان تامين مي گردد. شكل 2 اين روش را نشان مي دهد. همان گونه كه ديده مي شود, براي ارائه توان موردنياز PD ها به يك واسط كه داراي قابليت ارائه توان بر روي خطوط اترنت مي باشد نياز داريم.
نكته مهم در هر دو روش, محدوديت ارائه خدمات در آن ها مي باشد. در روش اول كه براي ارائه توان از هيچ واسطي استفاده نشده است و تجهيزات مستقيما به سوييچ متصل شده اند مي توان از كليه واسط هاي 10/100/1000 Bese-T براي تامين توان استفاده نمود. اما در روش دوم به علت استفاده از Power Hub براي ارائه توان فقط مي توان از واسط هاي 10/100/1000 Bese-T كرد.
نحوه ارائه توان از طريق خطوط اترنت همان گونه كه در شكل 3 نشان داده شده بسيار ساده است. حتما مي دانيد كه سيگنال هاي اترنت از طريق زوج سيم منتقل مي گردند ( يك سيم زوج سيم اضافي, يكي براي ارسال توان مثبت و ديگري براي دريافت توان منفي مي باشد. روش ديگر ارسال توان از طريق همان زوج سيم هايي است كه براي انتقال ديتا مورد استفاده قرار مي گيرند.
تبادل بين PSE و PD
براي استفاده از تكنولوژي POE ابتدا لازم است تجهيزات بتوانند با يكديگر ارتباط برقرار نمايند. به محض تشخيص يك PD, از طرف PSE يك ولتاژ تست ارسال مي گردد تا مشخص شود PD از استاندارد مربوطه پشتيباني مي كند يا خير. در صورت پشتيباني از استاندارد IEEE802.3af, ولتاژ مورد نياز PD از طريق PSE به يك مقاومت 25 اهمي تغذيه مي گردد. براي تاييد پشتيباني از استاندارد مذكور, PD يك ولتاژ محدود به جريان كه بسيار كم نيز مي باشد از طريق كابل UTP به سمت PSE ارسال مي نمايد.
با توجه به اين نكته كه هر يك از تجهيزات ولتاژ خاصي دارند, لازم است كلاس هاي متفاوتي براي تكنولوژي POE در نظر گرفته شود. در اين رابطه استاندارد IEEE802.3af جدول زير را ارائه نموده است:
نكات مهم در پياده سازي
بسياري از توليد كنندگان به يك نكته مهم در رابطه با توليد تجهيزاتي كه از تكنولوژي POE استفاده مي كنند, بي توجه مي باشند. واسط هاي الكترومغناطيسي بين كابل ها و تجهيزاتي كه در اين شبكه ها مورد استفاده قرار مي گيرند از مهمترين نكاتي است كه مورد توجه قرار نگرفته است. در زمان استفاده از كابل ها براي انتقال در حد گيگا بايت اترنت, نويز موجود در كابل در عملكرد تشخيص PD ها, كلاسه بندي آن ها و همچنين قطع ولتاژ در صورت لزوم, اختلال ايجاد مي كند. از آنجايي كه تجهيزات اين شبكه ها معمولا تجهيزات ارتباطي مي باشند, اعوجاج هاي خروجي ايجاد شده توسط واسط هاي الكترومغناطيسي نيز مشكل ساز هستند. در نتيجه براي برطرف نمودن اين مشكل مي توان از كوپلرهاي نوري براي محافظت در برابر ميدان مغناطيسي ايجاد شده استفاده نمود.
نكته مهم ديگري كه در پياده سازي اين تكنولوژي بايد مد نظر قرار گيرد, ذخيره سازي توان است. تصور كنيد تجهيزات شبكه كه نياز به توان دارند در هيچ يك از رده هاي كلاسه بندي شده در استاندارد IEEE802.3af نگنجند. براي ارائه توان مورد نياز اين تجهيزات, بايد بتوان از ولتاژهاي ذخيره شده استفاده نمود. براي اين منظور همان گونه كه در شكل 4 نشان داده شده است, مي توان از منابع تزريق ولتاژ استفاده نمود. روش ديگري كه براي جبران كمبود توان مي توان مورد استفاده قرار داد, بهره مندي از تعدادي سوييچ اترنت با قابليت POE در شبكه مي باشد.
استاندارد مديريتي
استاندارد IEEE 802.3af فقط نيازهاي سخت افزاري اين فناوري را پوشش مي دهد. اما مانند ساير فناوري ها بايد براي مديريت تجهيزات POE نيز استانداردي تدوين گردد. اين استاندارد توسط مؤسسه IETF تدوين گرديد. اين مؤسسه به موازات فعاليت هاي مؤسسه IEEE در خصوص تدوين استاندارد POE, اقدام به ايجاد يك MIB براي اين تكنولوژي نمود. اين MIB يك ماژول مبتني بر SNMP است كه بر پايه RFC شماره 2665 تدوين شده و مسئوليت مديريت كليه تجهيزاتي كه در شبكه مبتني بر تكنولوژي POE كار مي كنند, را بر عهده دارد.