Narionix IES6300: PoE + Gigabit Ethernet без компромиссов

Общее описание  коммутаторов

Ассортимент серии коммутаторов Narionix IES6300 представлен 10/12-портовыми управляемыми промышленными коммутаторами Gigabit Ethernet L2 (второго уровня) с опциональной поддержкой PoE по стандарту протокола IEEE 802.3af/at. Эта серия включает в себя 11 устройств и поддерживает широкий набор портов, включая гигабитные медные порты с поддержкой PoE, гигабитные SFP слоты, 2.5G SFP слоты и дополнительные порты ввода/вывода, сухой контакт и релейные выходы. 

Устройства поддерживают широкий диапазон питания: 24/48/12…48 В постоянного тока и 220 В переменного тока. Они оснащаются креплением на DIN-рейку или настенным креплением для реализации различных вариантов монтажа. Блоки питания постоянного тока имеют две независимые цепи входа, которые обеспечивают безостановочную работу устройства при отказе одной из питающих цепей. Аппаратная платформа имеет безвентиляторную конструкцию с низким энергопотреблением и широким диапазоном рабо­чих температур (–40…+75℃), которая прошла строгие испытания при проектировании по промышленным стандартам МЭК 61000-4-2, уровень 3 (электростатический разряд ESD), МЭК 61000-4-4, уровень 3 (электрические переходные быстрые импульсы, EFT), МЭК 61000-4-5, уровень 3 (перенапряжение), МЭК 60068-2-27 (удар), МЭК 60068-2-32 (свободное падение), МЭК 60068-2-6 (вибрация). Устройство может широко использоваться в системах покрытия точками доступа, на железнодорожном транспорте, в системах умных и безопасных городов, интеллектуальных сетях энергоснабжения, интеллектуальном производстве и других областях промышленности. На рис. 1 представлен общий вид коммутатора.

Реализованные технологии 

В серии устройств реализован широкий набор сетевых протоколов, технологий и отраслевых стандартов, таких как:

• STP (Spanning Tree Protocol), RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol), MSTP (Multiple Spanning Tree Protocol), ERPS (Ethernet Ring Protection Switching) – кольцевые технологии резервирования, остро востребованные в промышленном и ответственном применении, обеспечивают отказоустойчивость сети и предотвращают сетевые штормы;
• VLAN (Virtual Local Area Network) для разделения физической сети на несколько независимых сегментов, группируя устройства по функциям и изолируя трафик между группами;
• SNMP (Simple Network Management Protocol) v1/v2c/v3 для удалённого управления и мониторинга сетевых устройств;
• RMON (Remote Network Monitoring) для сбора и анализа данных о трафике компьютерных сетей;
• QoS (Quality of Service) для управления трафиком и оптимизации работы сети, гарантирующий приоритетную обработку для определённых данных;
• LLDP (Link Layer Discovery Protocol) – протокол канального уровня, позволяющий сетевому оборудованию обмениваться информацией о себе и своих характеристиках с соседними устройствами в локальной сети;
• DHCP-сервер (Dynamic Host Configura­tion Protocol) и DHCP-клиент используются для выделения IP-адресов с применением различных стратегий;
• DHCP отслеживание (snooping) гарантирует, что DHCP-клиент получит IP-адрес от легального DHCP-сервера;
• DHCP-ретранслятор (relay) обеспечивает связь клиентов и серверов, находящихся в разных сетях или доменах;
• LACP (Link Aggregation Control Pro­tocol) – инструмент агрегации портов, объединяющих несколько физических сетевых соединений в один логический канал, увеличивая пропускную способность сети, обеспечивает отказоустойчивость за счёт распределения трафика и автоматичес­кого резервирования каналов;
• IGMP (Internet Group Management Pro­tocol) для управления групповой передачей данных и экономии полосы пропускания сети;
• SSH (Secure Shell) и HTTPS (HyperText Transfer Protocol Secure) для безопасного удалённого управления и передачи файлов через командную стро­ку или веб-интерфейс;
• DDM (Digital Diagnostics Monitoring) – это функция мониторинга, позволяющая в реальном времени отслеживать рабочие параметры (мощность передатчика (TX) и приёмника (RX), напряжение, ток смещения и температуру) оптических SFP-модулей, облегчая диагностику состояния оптоволоконного соединения;
• порты ввода/вывода (I/O ports) и релейная сигнализация удобны для удалённого управления устройствами и устранения неполадок;
• зеркалирование портов (Port Mirro­ring) позволяет анализировать сетевой трафик, проводить диагности-
• ку и отладку, не прерывая работу коммутатора, что удобно для онлайн-отладки;
• PoE-технология (Power over Ethernet) обеспечивает новый уровень гибкости использования и питания удалённых клиентских устройств в сети.

На последней из перечисленных технологий в дальнейшем мы заострим внимание в разрезе презентации данной серии оборудования. 

О PoE  в двух словах

Технология PoE (Power other Ethernet) в общем смысле позволяет осуществлять питание подключённых устройств через Ethernet-кабель, по одной физической линии идут данные и питающее напряжение.

Технология по большей части обладает рядом пре­имуществ, таких как:

• удобство эксплуатации и управления, свобода монтажа подключённого по одному проводнику оборудования;
• надёжность, простота обслуживания и эстетичность за счёт снижения количества кабелей и блоков питания, являющихся дополнитель­ными точ­ками от­каза;
• электрическая безопасность, обуслов­ленная верхним порогом напряжения в 57 В, относящимся к слаботочным сигналам.

К условным недостаткам технологии можно отнести цену чуть выше в сравнении с устройствами без поддержки данной технологии. Но здесь надо иметь в виду, что такое вложение позволяет упростить структуру сети в целом. К условным минусам можно отнести также ограничения по длине линии передачи данных ввиду потерь мощности с увеличением расстояния подключения, но это тоже преодолимо с применением дополнительных усилителей сигнала и мощности.

С момента появления в 2003 году технология прошла через ряд итераций стандартов. Отличительная особенность старшего на сегодняшний день стандарта PoE++ – более высокая мощность питания подключённых уст­ройств в сравнении с предыдущими стандартами PoE и PoE+. Стандарт IEEE 802.3bt PoE++, также известный как High PoE или HiPoE, может передавать до 100 Вт на устройство, что делает его пригодным для питания более энергоёмкого оборудования, такого как высокопроизводительные точки доступа, PTZ-камеры с подогревом, системы видеоконференций или телефонии, промышленные контроллеры. PoE++ обратно совместим с PoE и PoE+, поэтому устройства, поддерживающие эти стандарты, могут работать и при подключении к PoE++ коммутатору, который автоматически отрегулирует мощность.

При конфигурировании функциональности PoE в описываемой серии устройств можно выделить несколько аспектов. Все они отражены в пунктах меню настройки устройств через веб-интерфейс, представленных на рис. 2 и далее по тексту. Настройки являются типовыми и хорошо отражают специфику стандарта и его конфигурирование. Далее мы рассмотрим подробнее особенности настройки коммутаторов в части PoE.

Конфигурирование зарезервированной мощности (пункт меню «Reserved Power determined by») 

Существуют три режима настройки резервирования мощности, выделенной на порт или запитываемое устройство.

• Режим распределения: пользователь имеет возможность выделить максимальную мощность, которую каждый порт может зарезервировать. Выделенная мощность для каждого порта устройства указывается в соответствующих полях «Максимальная мощность».
• Режим класса: при активации данной функции каждый порт автоматически определяет, сколько мощности резервировать в соответствии с классом, к которому принадлежит подключённое запитываемое устройство, и резервирует её соответствующим образом. Существуют четыре различных класса портов: 4, 7, 15 или 30 Вт.
• Режим LLDP-MED: функционал аналогичен режиму класса, но предполагает, что каждый порт определяет резервируемую мощность, обмениваясь информацией PoE по протоколу LLDP, и резервирует её. Если информация LLDP для порта недоступна, порт будет резервировать мощность, используя режим класса.

Для всех режимов действует одно правило: если порт потребляет больше мощности, чем для него зарезервировано, он отключается.

Режим управления питанием (пункт меню «Power Management Mode») 

Существует два режима настройки времени отключения портов.

• Фактическое потребление: в этом режиме порты отключаются, когда фактическое потребление мощности всех портов превышает мощность, которую может обеспечить блок питания коммутатора, или если фактическое потребление мощности для данного порта превышает зарезервированную мощность для него. Порты отключаются в соответствии с заданным приоритетом.
• Зарезервированное потребление: в этом режиме порты отключаются, когда суммарная зарезервированная мощность превышает мощность, которую может обеспечить блок питания. В этом режиме питание портов не включается, если питаемое устройство запрашивает больше мощности, чем доступно от блока питания.

Обнаружение ёмкостной нагрузки (пункт меню «Capacitor Detection») 

Имеет два состояния – включённого или выключенного и отслеживает наличие конденсаторов большой ёмкости в устаревших устройствах.

Первичный источник питания (пункт меню «Primary Power Supply [W]») 

Задание значения мощности первичного источника питания коммутатора в диапазоне от 0 до 240 Вт определяется в том числе мощностью используемого для работы коммутатора блока питания.

Конфигурация портов PoE (пункт меню «PoE Port Configuration») 

В первой колонке мы видим нумерацию портов. Порты без поддержки PoE выделены серым цветом и неактивны, поэтому настроить параметры PoE для них невозможно. 

Значение ячеек в колонке «Режим PoE» («PoE Mode») может быть уста­новлено в трёх состояниях:

• отключено: PoE отключено для порта;
• PoE: включает PoE IEEE 802.3af (питаемые устройства класса 4, ограни­чение 15,4 Вт);
• PoE+: включает PoE+ IEEE 802.3at (питаемые устройства класса 4, ограничение 30 Вт).

В ячейках колонки «Приоритет» («Prioity») определяется приоритет портов по питанию.

Существует три уровня: низкий, высокий и критический. Приоритет используется в случае, когда удалённому устройству требуется больше энергии, чем в текущий момент может обеспечить источник питания. В этом случае порт с самым низким приоритетом будет отключён. 

Распределение происходит по убыванию приоритета, начиная с порта с самым высоким номером.

В ячейках колонки «Максимальная мощность» («Maximum Power») устанавливается числовое значение мощности в Вт, которую можно передать на удалённое устройство. Максимально допустимое значение для каждого порта составляет 30 Вт.

Мониторинг статусов подсистемы PoE (пункт меню «PoE Status Monitor») 

Представленная на рис. 3 вкладка позволяет пользователю проверить текущее состояние всех портов PoE.

Рассмотрим последовательно каждую из колонок. В первой («Local port») отражены номера собственных портов коммутатора, во второй колонке («PD Class») отражён один из пяти классов запитанного устройства, пропорциональных зарезервированной мощности. 

• Класс 0: максимальная поддерживае­мая мощность 15,4 Вт.
• Класс 1: максимальная поддерживае­мая мощность 4,0 Вт.
• Класс 2: максимальная поддерживае­мая мощность 7,0 Вт.
• Класс 3: максимальная поддерживае­мая мощность 15,4 Вт.
• Класс 4: максимальная поддерживаемая мощность 30,0 Вт.

В следующих трёх столбцах («Power Requested», «Power Allocated», «Power Used») отражены значения мощности по каждому из портов: требуемая, выделенная, потребляемая – и соответствующие последней значения тока в шестой колонке («Current Used»). Седьмая колонка («Priority») отражает приоритет порта, установленный пользователем. Последняя же («Port Status») развёрнуто отражает текущее состояние каждого из портов, которые могут быть следующими.

• PoE недоступен – микросхема PoE не найдена – PoE не поддерживается для данного порта.
• PoE выключен – PoE отключён поль­зователем.
• PoE выключен – превышен энергетический бюджет – общая запрошенная или использованная мощность подключёнными устройствами превышает максимальную мощность, которую может обеспечить блок питания, и порты с самым низким приори­тетом отключены.
• Запитываемое устройство не обнаружено – подключённые устройства не обнаружены для данного порта.
• PoE выключен – перегрузка запитываемым устройством – подключённое устройство запросило или использовало больше мощности, чем может обеспечить порт, и отключено.
• PoE выключен – запитываемое устройство обнаружено, но выключено.
• Неисправное запитываемое устройство – подключённое устройство обнаружено, но работает некорректно.

Установка задержки включения (пункт меню «PoE power delay») 

На рис. 4 представлена вкладка управ­ления временны́ми задержками вклю­чения нагрузок. Эта страница используется для настройки времени задержки подачи питания PoE, что позволяет предотвратить мгновенную просадку напряжения питания коммутатора при вклю­чении устройства. После включения устройства порт PoE сначала ожидает в течение времени задержки, а затем подаёт питание на питаемое устройство. Функцию можно отключить и включить, установив время задержки в диапазоне от 5 до 300 с.

Планирование конфигураций (пункт меню «Scheduling Profile configuration») 

Если конфигурация определённых настроек PoE должна действовать только в течение определённого временно́го промежутка, пользователь может наст­роить планирование во временно́м диапазоне в нужном ему порядке. Таким образом, сначала пользователь может настроить один или несколько временны́х диапазонов, а затем, ссылаясь на них, создать правило (профиль), действующее в указанный период времени.

На рис. 5 представлена страница конфигурации со следующими параметрами:

• Type: варианты схем планирования можно разделить на относительное и абсолютное;
• PStartTime: начальное время относительного диапазона, формат: ЧЧ:ММ;
• PEndTime: конечное время относительного диапазона, формат: ЧЧ:ММ;
• PWeek: дата цикла относительного времени, принимается одна неделя в качестве цикла;
• AStartTime: начальное время абсолютного диапазона, формат: ЧЧ:ММ;
• AStartYear: начальная дата абсолютного диапазона, формат: ГГГГ:ММ:ДД;
• AEndTime: конечное время абсолютного диапазона, формат: ЧЧ:ММ;
• AEndYear: конечная дата абсолютного диапазона, формат: ГГГГ:ММ:ДД.
  
  

Привязка конфигураций PoE (пункт меню «PoE Scheduling Bind Configuration») 

Вкладка привязки отражена на рис. 6, где каждому физическому порту присваивается ранее созданный профиль. Функция может быть включена или отключена также по каждому порту.

Функция самодиагностики (пункт меню «PoE Auto checking») 

Меню настройки функции представлено на рис. 7 и позволяет по каждому порту задать IP-адрес для опроса состояния подключённого питаемого устройства с заданным интервалом и количеством попыток. Также ведётся логирование ошибок, возможно установить заданное в случае ошибки действие (по умолчанию это перезагрузка питаемого устройства) и время задержки перезагрузки. Весь набор функций позволяет оптимизировать надёжность работы системы в автоматическом режиме без вмешательства персонала.

Заключение 

Надеемся, что приведённое описание технологий и функций описываемых устройств окажется полезным вам при выборе нового оборудования для замены на санкционно-независимое в новых и реализуемых проектах. Получить консультацию и приобрести оборудование торговой марки Narionix можно у официального дистрибьютора компании ПРОСОФТ. ● 

Автор – сотрудник фирмы ПРОСОФТ
Телефон: (495) 234-0636
E-mail: info@prosoft.ru

© СТА-ПРЕСС, 2026