了解PoE 看看网线如何供电

　　不论是买一台最简单的5口hub还是一套无线ap，附件中都会包括一个方头方脑傻大黑粗的ac变压器。电话机却不用，因为电话线本身是带电的，足以支持话机的功率需要，甚至串多2台分机也无大碍。

　　既然电话机的例子说明通过一条通讯线路同时供电是切实可行的，那为什么不直接通过以太网来给设备供电呢?这一叫作"power over ethernet"的技术(以太网供电技术)其实早在6年前就已问世，ieee标准认证编号为 802.3af，简称poe。

　　poe和802.3af的由来

　　以太网供电技术的出发点是让ip电话、wlan接入点、网络摄像头等小型网络设备可以直接从以太网线获得电力，毋庸单独铺设电力线;以简化系统布线，降低网络基础设施的建设成本。它通过4对双绞线中空闲的2对来传输电力。

　　在poe系统中，提供电力的叫做"供电设备"(pse，power sourcing equipment)，而使用电源的称为"受电设备"(pd，power device)。pse负责将电源注入以太网线，并实施功率的规划和管理。

　　pse有两种类型：一种是"endpoint pse",另一种是"midspan pse"。endpoint pse就是支持poe功能的以太网交换机、路由器、集线器或其他网络交换设备。midspan pse是一个专门的电源管理设备，通常和交换机放在一起。它对应每个端口有两个rj45插孔，一个用短线连接至交换机，另一个连接远端设备。

　　pd则有多种形式，如ip电话、ap、pda或移动电话充电器等——实际上，任何功率不超过13w的设备都可以从rj45插座获取相应的电力。

　　3com air c base t模块(midspan pse)使用是早期成功应用poe的经典实例。采用这一方式，用户可以随意将ap吊装在墙顶，毋须顾及附近是不是有电源插座。

　　为了规范和促进poe应用的发展，ieee 802.3工作组于1999年开始着手制订ieee 802.3af标准，以作为以太网标准的延伸。2003年6月通过的最终标准对网络供电的电源、传输和接收都作了细致的规定。用户在设计poe应用时，必须严格遵守这些规定，购买认证产品，才能够直接从以太网获得可靠电源。

　　细数802.3af 好处一箩筐

　　802.3af能为我们带来的好处不胜枚举。

　　首先，它可以有效减少连入墙上电源插座的设备数量。想想我们的办公桌：一台pc的主机和显示器就各需要一个三孔插座，就算普通员工不需要连接扫描仪、打印机等外设，但通常也需要更多的电源插座来连接pda底座、手机充电器以至于ip电话——这些设备的ac电源并不通用。于是常见到各个工位之间插线板拖来拉去，不但可能导致电路过载而跳闸，而且安全隐患不容小觑。

　　作为目前惟一的全球性电源标准，802.3af可以同时支持电力需求各不相同的以太网设备。除了常见的无线ap，著名乐器制造商gibson在2003年联合3com公司开发了第一款支持poe的数字电吉他，甚至还有一家网络设备制造商powerdsine别出心裁地生产了一款poe剃须刀。

　　其次，802.3af大大方便了在没有电源插座的地方安装设备，甚至派生出许多新的应用方式。802.3af正在推动视频监视网络与以太网融合的进程。除了部署过程得到简化，基于poe的系统能够将摄像机安放到以前因为无法部署ac电源而难以安放的位置，并且获得内部电源保障。802.3af还有助于推动rfid技术应用的普及，支持802.3af的rfid阅读器可以与以太网交换机相连，以实时传输全新的标签位置跟踪信息。目前思科的此类产品就已在美国的两家大型医院中得到了应用。总而言之，802.3af意味着只要是能够部署以太网线缆的地方，就可以安装许多易于安装的新设备。

　　802.3af还可以给企业省钱。一位参加802.af最终协议制定的专家曾列举过这样一些对比数据：支持以太网供电的网络终端成本将增加不到70%，具备pse功能的交换机成本提高不到25%;但由于去掉了常规的电气布线和电源插座，用户可节省至少50%的总成本。在大规模部署wlan和ip电话的现代办公环境中，应用802.af方案的性价比更加突出。

　　"数字签名"技术和有待解决的难题

　　前面说到"802.3af可以同时支持电力需求各不相同的以太网设备"，有点匪夷所思吧?

　　实现这一目标得依仗每个标准设备自带的"数字签名"。当终端设备连接到一个符合802.3af标准的启动pse功能的交换机的时候，交换机会寻找该终端的"数字签名"。如果没有发现签名，就只对该设备进行普通数据连接，不进行电力传输。如果发现了"数字签名"，交换机将在进行数据连接的同时根据签名中的802.3af等级信息向该设备进行电力传输。

　　基于"数字签名"，802.3af支持一点对多点的电力连接。这样只要交换机与不间断电源相连，就可以较大限度地保障在停电的时候网络通信可以照常。

　　ieee 802.3af特别工作组主席steve carlson在标准发布之初曾预言未来十年内，所有的以太网交换机均会支持poe;但几年下来，802.3af的应用并没有像预期的那样风生水起。除了因为它的发展有赖于wlan和ip电话的普及外，自身也存在一些在应用中亟需解决的实际问题——配线间的散热和电气环境就需要重新设计。

　　在企业级应用中，一个配线间拥有的以太网端口就可能数百。若以四百个为例，按照802.af标准每个以太网端口的电力输出功率为15w，仅以太网供电就需增加6kw。供电需求增加直接会导致原先设计的ups系统不堪重负，而能耗增加，配线间的环境制冷就得随需而变，并且可能大大增加同处一室的交换机、服务器等设备因过热而宕机的几率。