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把“以太网供电”看个透

2004/11/15

　　安全和管理能力的日渐完善弥补了以太网的一些“先天不足”，以太网供电（PoE）的诞生使以太网更加健壮起来，其美好而广泛的应用前景注定了以太网“更强”的使命。

是美丽的：

以太网供电的价值

　　以太网供电技术的出现像打开了一扇门，使我们豁然开朗起来。目前面临的最大问题是想像力的问题，尤其对于长期从事IT技术的人员来说，思维受到了一定限制，因为像电吉他、刮胡刀之类的东西都可以从以太网供电上获得更广泛的应用。

　　目前，以太网供电的成熟应用已经不少，其中IP电话、WLAN和IP摄像头最为代表。IP电话和WLAN都是增长非常快的应用，它们也首先从以太网供电中获益。

　　“交换产品遵循IEEE 802.3af网线供电标准，这对网络的各种应用是一个巨大的推动，并且减少了电缆布放的费用，Sony的IP视频监控系统的应用将更加广泛。”Sony公司监视系列负责人Steve Baker表达了这样的观点。

　　从目前已经实现的成熟应用上看以太网供电的价值可能更直接。就IP电话和WLAN的应用而言，部署容易、集中管理和系统的可靠性增强都体现得非常明显。如WLAN的部署，在办公大楼中，很多情况下AP的最好安装地点是天花板上，在天花板上布电线不太方便，因为一方面要单独布放电源线，另一方面要符合安全等方面的规范，如果完全达到这种规范，所花费的费用会相当高。因此，以太网供电技术就能派上用场。AP选择支持以太网线供电技术的，在AP和机房交换机之间重新布放线缆，只需要1根8芯网线，省掉了电源线的布置，也降低了施工难度。而这样部署的WLAN也能实现集中管理功能，这为后期的维护和管理带来了方便的同时，费用也节省了。

　　对于可靠性的提高也是明显的。说到这方面，Cisco产品经理方斌向记者讲起了Cisco为什么会想到做以太网供电技术。

　　当初的IP电话都带有电源，一方面这样很不方便，另一方面IP电话运行的都是实时系统，要求不能停电，而外接电源的可靠性就不完全掌握在自己的手里。

　　不能忽略的是，企业网络中运行的交换机一般都有诸如双机备份、冗余电源等多种保护措施来保证不间断，如果交换机能够给IP电话供电，那么IP电话的可靠性就得到了保证。正是这样，Cisco的以太网供电技术就诞生了。

　　以太网供电技术的标准——802.3af特别工作组主席、独立咨询师Steve Carlson称，“10年之内，人们甚至将不记得有过以太网端口不能供电的时代，采用PoE进行远程供电的设备将变得很普遍，如按键面板和安全设备。”

不是万能的：

以太网供电的尴尬

　　新技术给我们带来新应用的同时，也要求我们在一些地方进行改变，如在机房设计方面要因为以太网供电的大量应用，重新考虑电力的部署、散热问题和UPS的功率等问题。作为新技术的以太网供电，也同样要求人们需要花费力气来做一些调整，从而更好地使之满足应用。

　　按照IEEE 802.3af标准中规定，在为低功耗设备获得大量应用打开方便之门的同时，也注定了超过该功率的设备无法从以太网供电技术中获益。我们畅想一下，如果笔记本电脑可以抛开外接电源，利用以太网供电技术就可以工作，那将是多么美妙而幸福的事情。

　　“目前，以太网供电技术还处于早期阶段，还需要时间来发展和推广，以太网供电技术如能支持笔记本电脑，那也是我的一大梦想。这应该是未来的方向。”在一次出差中忘了带笔记本电脑外接电源的方斌如是说。

　　再好的技术都不是万能的，对于还处于初期发展阶段的以太网供电技术来说也同样如此。除了大功率设备还无法利用以太网供电技术外，它也同样存在着其他问题。

　　如果给每个需要以太网供电的终端设备都提供15.4w的电力，那么对于有高密度要求的用户来讲，这将是一个巨大的电力支持。如为100个终端（这并不算多）同时提供电力支持，那么总的功率将达到1540w。而这部分电力是交换机要提供的额外电力，因为它本身还需要用电。可喜的是，这一曾经困挠以太网供电技术的问题目前已经得到了解决。如Cisco 6000系列交换机目前已经能够提供6000w（接下来要达到9000w）的电源增强模块。

　　大量部署以太网供电终端的另外一个难题是机房供电的容量是否够用的问题。如果要重新建设机房，这也不是问题。关键是对于一些老机房，它的供电容量已经确定，相应地包括机房中UPS的容量是否够用，是否需要重新添置UPS以及机房内的散热等问题。所有这些都是困扰需要大量部署以太网供电终端用户的地方，都需要一一摆平。

充满期待的：

以太网供电的进展

　　新技术的发展总是一步一步向前迈进，对于革命性的有着更广泛应用前景的以太网供电技术也同样如此，让人们对此充满了期待。对更加完美应用的期待，不论其步伐已经多么快，我们都仍然觉得它还不够快。

　　以太网供电技术正在一步一步向前迈进，大功率以太网供电标准正在开发中。据悉，以太网供电芯片厂商PowerDsine将召开一个IEEE会议，正式提交“大功率以太网供电”标准，该标准将支持为笔记本电脑等设备供电。PowerDsine将提交一份白皮书，建议把802.3af标准的48v输入、13w的可用功率极限提高1倍。除笔记本电脑外，新标准还有可能为液晶显示器和视频电话等供电。

　　事实上，网络的领导厂商在这方面都在积极的努力着，Cisco就是一例，除了前面提到的能够提供全系列支持以太网供电技术的交换机，并提供电源的增强模块外，另一个值得关注的是推出了分级供电智能电源管理技术。借助该技术，交换机能自动识别终端设备所需要的电量，这些新的特性能够精确地控制每一个端口的电力预留、分配和过载管理，以及交换机电力不足时的电力优先分配。这样说起来，有些不好理解，让我们更直观地阐述一下。

　　802.3af标准将终端功率分为4w、7w、15.4w等多个级别，虽然如此，但划分还不够细，这样带来的结果是如果终端设备功率只需要2w，那么它只能按4w来预留，如果部署了大量这类设备，则存在电力的合理利用和有效管理问题，这在功率总和已经固定的老机房来说是一个棘手的问题。并且，802.3af标准中并没有强制执行每个终端设备一定要提交自己的功率，往往都是按照15.4w来预留，这一问题就更突出了。分级供电智能电源管理技术就是能够自动识别出每个终端的真实功率，然后按照这个功率来分配电力。

　　除了在标准和技术方面，用户对以太网供电技术充满期待外，在产品的价格上，也同样期待着“更容易接受”。任何新技术的诞生，在普及之前的价钱都会高一些，随着大量普及带来的大规模生产，成本自然会下降。

　　PowerDsine公司业务发展与战略规划副总裁Amin Lehr说，“在网络部分，我预计一台支持以太网供电的交换机成本不会比常规以太网端口高出25%。Lehr称，现有的设备安装表明，由于去掉了另外的电气布线和电源插座，以太网供电可使总成本节省50%。”

脚踏实地的：

以太网供电的部署

　　以太网供电技术带来的价值是明显的，部署3、5个点的以太网供电终端并不困难，难的是同时部署大量这样的终端，因为它涉及到究竟需要多大功率的设备来为之供电，加之因此带来的机房的重新规划。

　　正如前面所讲，就目前的标准，大部分情况下，以太网供电技术供电端输出端口在非屏蔽的双绞线上输出44～57v的直流电压、350～400mA的直流电流，为一般功耗在15.4w以下的设备提供以太网供电。所以在部署时首先要明确所需要提供电力的所有终端总共需要多大的功率，这在选择以太网交换机的功率模块时是一定要考虑的。

　　同时，有的用户需要以太网交换机同时为几种应用的终端设备（如IP电话、AP以及IP摄像机等）提供电力，每种设备的功率不同，即使是同一类设备的不同型号产品，它们的功率也不一定一样，所以计算时也不一定都按照15.4w来计算，最好能按照每一个终端的实际功率计算，这样不仅能更有效地管理电源，而且对电源的合理分配也有帮助。

　　需要提醒用户的是，对于准备新建机房的用户，在机房的规划时，一定要注意以太网供电未来的应用，在功率方面为之提前预留，同时在UPS的选型和机房的散热方面也要做好准备。另外，随着以太网供电技术和标准的发展，对于较大功率的设备也可以通过以太网提供电力，所以在机房电力的总容量上要多做一些预留。而对于老机房的用户，要增加以太网供电的应用时，也同样要注意对功率模块的计算，同时由于一般老机房在电源功率上的容量都有限，所以对电源的合理分配就更为重要，电源的智能管理也就更能派上用场。

目前以太网供电的"方方面面"

标准进展	2003年6月颁布（802.3af-2003），在非屏蔽的双绞线上输出44～57v的直流电压、350～400mA的直流电流，为功耗在15.4w以下的设备供电。正在探讨为更大功耗的设备供电。
应用对象	功耗在15.4w以下的设备，目前以IP电话和无线设备为最多。另外，如灯光设备、网络打印机、Web摄像机、收银机、门禁读卡机与监测系统等也将是应用对象。
主要优势	无需向每台设备提供电源和装备电缆线，可节省整体设备成本。另外，可实现集中管理。
存在问题	大量部署这类设备对电力的有效管理存在挑战，另外，如何能够为更大功耗的设备供电（如笔记本电脑）值得期待。
实施部署	对要新建机房的用户，需要考虑为该应用预留足够的电力。
代表厂商	目前，主要是通过以太网交换机提供电力，代表厂商包括：阿尔卡特、Cisco、Extreme、Foundry、HP、NETGEAR等网络厂商。

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