Poe در شبکه چیست؟

PoE مخفف Power over Ethernet است که به فناوری‌ای اشاره دارد که اجازه می‌دهد برق و داده‌ها به صورت همزمان از طریق یک کابل شبکه اترنت منتقل شوند. این فناوری برای تجهیزاتی مانند دوربین‌های مداربسته، تلفن‌های تحت شبکه (VoIP)، اکسس پوینت‌های بی‌سیم

Poe چگونه کار می کند؟

Power over Ethernet (PoE) از استانداردهایی پیروی می‌کند که اجازه می‌دهند هم برق و هم داده‌ها از طریق کابل شبکه اترنت (مانند کابل Cat5e، Cat6 و غیره) به دستگاه‌هایی مانند دوربین‌های مداربسته، تلفن‌های VoIP، و اکسس پوینت‌های بی‌سیم منتقل شوند. PoE امکان نصب و راه‌اندازی دستگاه‌ها را ساده‌تر و مقرون به‌صرفه‌تر می‌کند، زیرا نیازی به منبع برق جداگانه برای هر دستگاه نخواهد بود.

در ادامه، به جزئیات بیشتری از نحوه کارکرد PoE می‌پردازیم:

اجزای اصلی PoE

• PSE (Power Sourcing Equipment): دستگاهی که برق را به کابل اترنت تزریق می‌کند. معمولاً سوئیچ‌های شبکه یا اینجکتورهای PoE هستند که توان مورد نیاز دستگاه‌ها را تأمین می‌کنند.
• PD (Powered Device): دستگاهی که برق و داده را از طریق کابل اترنت دریافت می‌کند. مثل دوربین‌ها، تلفن‌ها و اکسس پوینت‌ها.

استانداردهای PoE

استانداردهای مختلفی برای PoE وجود دارد که هر کدام توان خروجی متفاوتی دارند. برخی از مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:

• IEEE 802.3af (PoE): حداکثر توان ۱۵.۴ وات برای هر پورت.
• IEEE 802.3at (PoE+): حداکثر توان ۳۰ وات برای هر پورت.
• IEEE 802.3bt (PoE++ یا 4PPoE): حداکثر توان ۶۰ وات یا ۹۰ وات، که برای دستگاه‌هایی با مصرف بالاتر مناسب است.

نحوه انتقال برق و داده‌ها در PoE

کابل اترنت از ۸ سیم (۴ جفت سیم) تشکیل شده است، و انتقال داده به طور معمول از طریق ۲ جفت سیم انجام می‌شود. در PoE، بسته به استاندارد، برق از طریق همان سیم‌های داده یا از دو جفت سیم باقی‌مانده منتقل می‌شود.

• مد A (Alternative A): برق از طریق همان جفت سیم‌های داده منتقل می‌شود (پین‌های ۱، ۲ و ۳، ۶).
• مد B (Alternative B): برق از طریق دو جفت سیم دیگر (پین‌های ۴، ۵ و ۷، ۸) ارسال می‌شود.

در حالت کلی، دستگاه‌های PoE می‌توانند با هر دو حالت A و B کار کنند.

فرآیند شناسایی

PSE (مثلاً یک سوئیچ PoE) قبل از ارسال برق، یک سیگنال به PD ارسال می‌کند تا تشخیص دهد که آیا دستگاه متصل به PoE نیاز دارد یا خیر. این مرحله برای جلوگیری از آسیب به دستگاه‌های غیر PoE انجام می‌شود. پس از شناسایی دستگاه، میزان توان مورد نیاز دستگاه را تعیین و آن را ارسال می‌کند.

مزایای استفاده از PoE

• کاهش هزینه‌ها: نیازی به سیم‌کشی جداگانه برای برق نیست.
• نصب ساده‌تر: امکان نصب تجهیزات در مکان‌هایی که دسترسی به پریز برق دشوار است.
• ایمنی بیشتر: سیستم‌های PoE معمولاً دارای محافظت داخلی برای جلوگیری از اضافه‌بار یا اتصال کوتاه هستند.
• انعطاف‌پذیری: امکان جابجایی راحت‌تر دستگاه‌ها بدون نیاز به تغییر در سیم‌کشی برق.

کاربردهای اصلی PoE

• دوربین‌های مداربسته  IP
• تلفن‌های VoIP
• اکسس پوینت‌های بی‌سیم

سوییچ POE چگونه کار می کند

سوئیچ PoE یکی از انواع سوئیچ‌های شبکه است که علاوه بر انتقال داده، امکان تأمین برق دستگاه‌های متصل را نیز فراهم می‌کند. این نوع سوئیچ برای دستگاه‌هایی مثل دوربین‌های مداربسته IP، تلفن‌های VoIP و اکسس پوینت‌های بی‌سیم که نیاز به برق و اتصال شبکه دارند، مناسب است. در اینجا به نحوه کارکرد سوئیچ PoE به صورت جزئیات بیشتر می‌پردازیم:

تشخیص دستگاه‌های PoE

هنگامی که یک دستگاه به سوئیچ PoE متصل می‌شود، سوئیچ ابتدا بررسی می‌کند که آیا دستگاه به برق PoE نیاز دارد یا نه. برای این کار، سوئیچ یک ولتاژ بسیار پایین به دستگاه متصل ارسال می‌کند.

دستگاه متصل، در صورت پشتیبانی از PoE، پاسخی به این سیگنال می‌دهد که نشان‌دهنده این است که نیاز به برق از طریق PoE دارد. این فرآیند باعث می‌شود دستگاه‌های غیر PoE آسیبی نبینند.

تعیین توان مورد نیاز دستگاه

پس از شناسایی دستگاه، سوئیچ میزان توان مورد نیاز دستگاه را تعیین می‌کند. این فرآیند که به آن Negotiation گفته می‌شود، به سوئیچ کمک می‌کند تا تنها میزان برقی که دستگاه نیاز دارد را تأمین کند. استانداردهای مختلف PoE (مثل 802.3af، 802.3at و 802.3bt) می‌توانند تا سطوح متفاوتی از توان را تأمین کنند:

PoE (802.3af): حداکثر توان ۱۵.۴ وات

PoE+ (802.3at): حداکثر توان ۳۰ وات

PoE++ (802.3bt): حداکثر توان ۶۰ یا ۹۰ وات

ارسال برق و داده‌ها از طریق کابل اترنت

سوئیچ PoE از کابل اترنت (مثلاً Cat5e، Cat6) برای ارسال همزمان داده و برق استفاده می‌کند. بسته به استاندارد PoE و نوع کابل، برق می‌تواند از طریق جفت سیم‌های داده یا جفت سیم‌های اضافه منتقل شود.

مد A (Alternative A): برق و داده‌ها از طریق همان دو جفت سیم اول (پین‌های ۱، ۲ و ۳، ۶) ارسال می‌شوند.

مد B (Alternative B): داده‌ها از دو جفت سیم اول و برق از دو جفت سیم باقی‌مانده (پین‌های ۴، ۵ و ۷، ۸) منتقل می‌شوند.

مدیریت انرژی و محافظت

سوئیچ‌های PoE به‌طور معمول به امکاناتی برای مدیریت انرژی و محافظت از دستگاه‌ها مجهز هستند. برخی از این ویژگی‌ها عبارتند از:

تخصیص هوشمند برق: سوئیچ، برق را تنها به پورت‌هایی که نیاز به PoE دارند تخصیص می‌دهد و از اضافه‌بار جلوگیری می‌کند.

محافظت در برابر اتصال کوتاه و اضافه‌بار: اگر یکی از دستگاه‌های متصل دچار مشکل اتصال کوتاه شود یا بیش از حد مجاز برق مصرف کند، سوئیچ می‌تواند آن پورت را غیرفعال کند تا از آسیب بیشتر جلوگیری شود.

قابلیت مدیریت و کنترل

سوئیچ‌های PoE مدیریتی به کاربر اجازه می‌دهند تا پیکربندی و نظارت بر پورت‌ها را به صورت جداگانه انجام دهد. از این طریق می‌توان مثلاً پورت‌ها را فعال یا غیرفعال کرد، میزان توان مصرفی هر دستگاه را مشاهده کرد، و یا دستگاه‌های خاصی را اولویت‌بندی کرد.

مزایای استفاده از سوئیچ PoE

نصب آسان و بهینه‌سازی هزینه: نیاز به نصب پریز برق در مکان‌های مختلف کاهش می‌یابد.

کاربرد در محیط‌های مختلف: مناسب برای محیط‌های صنعتی و تجاری که نیاز به دستگاه‌های شبکه در نقاط مختلف دارند.

پشتیبانی از دستگاه‌های متعدد: به دستگاه‌های متعددی می‌توان برق و داده را به‌طور همزمان ارسال کرد.

کاربردهای رایج سوئیچ PoE

نصب دوربین‌های امنیتی IP در فضاهای باز

راه‌اندازی تلفن‌های VoIP در دفاتر

اتصال اکسس پوینت‌های بی‌سیم در فضاهای بزرگ مثل کارخانه‌ها و انبارها

راه‌اندازی تجهیزات اینترنت اشیا (IoT)

به طور خلاصه، سوئیچ PoE نه‌تنها قابلیت ارسال داده‌های شبکه را دارد، بلکه برق دستگاه‌های متصل را نیز تأمین می‌کند و به دلیل سهولت در نصب و کاهش هزینه‌های برق‌رسانی به دستگاه‌های متعدد، در بسیاری از کاربردهای شبکه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پورت آپ‌لینک  (Uplink Port) چیست؟

پورت آپ لینک چه کاربردی دارد؟

در سوئیچ‌های شبکه، پورت آپ‌لینک (Uplink Port) پورتی ویژه است که برای اتصال سوئیچ به دستگاه‌های دیگر شبکه مثل روترها، سوئیچ‌های دیگر یا هاب‌ها استفاده می‌شود. هدف اصلی از وجود پورت آپ‌لینک، افزایش انعطاف‌پذیری شبکه و تسهیل در گسترش آن است.

نقش آپ‌لینک در شبکه

پورت آپ‌لینک این امکان را می‌دهد که شبکه‌ای با چندین سوئیچ ایجاد کنید و به دستگاه‌های بیشتری متصل شوید. به طور مثال، اگر تعداد پورت‌های یک سوئیچ تکمیل شده باشد، می‌توانید با استفاده از پورت آپ‌لینک، آن را به یک سوئیچ دیگر متصل کنید و تعداد دستگاه‌های متصل به شبکه را افزایش دهید.

مزایای استفاده از پورت آپ‌لینک

گسترش شبکه: امکان اتصال سوئیچ‌ها به یکدیگر بدون نیاز به تجهیزات پیچیده و اضافی، باعث می‌شود شبکه را به سادگی گسترش دهید.

افزایش کارایی شبکه: اتصال مستقیم سوئیچ‌ها به یکدیگر از طریق آپ‌لینک می‌تواند ترافیک شبکه را بهینه‌سازی کرده و باعث کاهش تأخیر در انتقال داده شود.

کاهش تداخل: با استفاده از پورت آپ‌لینک، داده‌ها مستقیماً بین سوئیچ‌ها منتقل می‌شوند و از تداخل داده‌های سایر پورت‌ها جلوگیری می‌شود.

نحوه استفاده از پورت آپ‌لینک

برای استفاده از پورت آپ‌لینک، معمولاً از کابل‌هایی با پهنای باند بالا (مانند کابل‌های فیبر نوری یا کابل‌های اترنت Cat6 یا Cat7) استفاده می‌شود. بسیاری از سوئیچ‌ها پورت‌های مخصوص آپ‌لینک با سرعت‌های بالاتر مانند Gigabit Ethernet یا حتی 10 Gigabit Ethernet دارند تا بتوانند ترافیک بیشتری را بین سوئیچ‌ها منتقل کنند.

انواع پورت‌های آپ‌لینک

پورت‌های اترنت آپ‌لینک: این پورت‌ها اغلب به صورت گیگابیتی هستند و از کابل‌های اترنت (مثل Cat5e یا Cat6) برای اتصال استفاده می‌کنند.

پورت‌های SFP یا SFP+: این نوع پورت‌ها از ماژول‌های فیبر نوری پشتیبانی می‌کنند و برای انتقال داده در فواصل طولانی‌تر و با سرعت‌های بالاتر (مانند 10 گیگابیت در ثانیه) مناسب‌اند.

کاربردهای اصلی پورت آپ‌لینک

اتصال سوئیچ‌ها به روتر: سوئیچ‌ها را از طریق آپ‌لینک به روتر متصل می‌کنند تا داده‌ها بین شبکه محلی (LAN) و اینترنت منتقل شوند.

ایجاد شبکه‌های چندلایه: با استفاده از آپ‌لینک، می‌توانید چند سوئیچ را در چندین سطح به هم متصل کنید و شبکه‌ای گسترده و سازمان‌یافته ایجاد کنید.

اتصال به دیتاسنترها و سرورها: پورت‌های آپ‌لینک با سرعت بالا امکان اتصال سریع سوئیچ‌ها به سرورها را فراهم می‌کنند تا داده‌ها با کمترین تأخیر بین آن‌ها منتقل شوند.

ویژگی‌های کلیدی آپ‌لینک در سوئیچ‌ها

پهنای باند بالا: معمولاً پورت آپ‌لینک پهنای باند بیشتری نسبت به پورت‌های معمولی دارد تا بتواند حجم بیشتری از داده‌ها را مدیریت کند.

انعطاف‌پذیری در اتصال: بسیاری از سوئیچ‌ها با داشتن چندین پورت آپ‌لینک امکان اتصال به چندین سوئیچ یا دستگاه را فراهم می‌کنند.

پورت آپ‌لینک در سوئیچ‌ها به شما این امکان را می‌دهد که شبکه خود را به‌طور مؤثری گسترش دهید و ترافیک داده‌ها را بهبود بخشید. استفاده از پورت آپ‌لینک برای اتصال سوئیچ‌ها، ایجاد شبکه‌های چندلایه و بهینه‌سازی انتقال داده‌ها بین دستگاه‌های مختلف، یک راهکار بسیار کارآمد و متداول در شبکه‌های مدرن است.