Znacznie lepszym rozwiązaniem zasilania urządzeń end-span lub mid-span umożliwiającym ich pracę w wypadku zakłóceń napięcia sieciowego jest ich zasilanie poprzez UPS. Zastosowanie tego wariantu w krytycznych aplikacjach wymaga zastosowania zasilaczy UPS o długich czasach autonomii, co wymusza z kolei stosowanie dodatkowych modułów bateryjnych. Wadą tego rozwiązania jest ograniczenie liczby urządzeń (korzystających z technologii PoE) zasilanych z przełącznika ze względu na ograniczoną moc wewnętrznego zasilacza DC przełącznika.

W przypadku braku wewnętrznego zasilacza DC w przełączniku nie ma możliwości jego bezpośredniego zasilania napięciem sieciowym z wyjścia UPS, lecz trzeba stosować dodatkowo zewnętrzny zasilacz generujący napięcie wyjściowe o wartości 48 V DC. Podstawową wadą tego rozwiązania jest niska sprawność, gdyż w tym rozwiązaniu występuje konwersja napięcia przemiennego na stałe, a następnie z powrotem przemienne i z kolei na stałe o napięciu 48 V. Innym problemem, w przypadku krytycznych aplikacji jak np. VoIP, jest konieczność stosowania dodatkowych modułów bateryjnych w zasilaczu UPS do zapewnienia odpowiedniego czasu autonomii. Zaletą tego rozwiązania jest brak ograniczenia liczby urządzeń podłączonych do przełącznika ze względu na możliwość dobrania zewnętrznego zasilacza do potrzebnej mocy.

W przypadku tego wariantu zasilania można wykorzystać siłownię stałoprądową wyposażoną w zestaw baterii akumulatorów, (standardowe czasy podtrzymania tego typu urządzeń kształtują się na poziomie od 1 h do 4 h), która zasila przełącznik typu span przystosowany do zasilania napięciem stałym 48 V. Dużą zaletą tego rozwiązania jest wysoka sprawność (bezpośrednia konwersja napięcia sieciowego 230 V AC na napięcie zasilania 48 V DC). Jest to niezwykle istotne w przypadku rozbudowanych systemów, pozwala bowiem na zmniejszenie kosztów energii elektrycznej oraz wielkości systemów klimatyzacyjnych. Również w tym wariancie nie występują ograniczenia liczby urządzeń podłączonych do przełącznika ze względu na możliwość dostosowania odpowiedniej mocy siłowni stałoprądowej.

Dobór zasilacza UPS

Poziom poboru mocy przez przełączniki wykorzystujące technologię Power over Ethernet jest ok. cztery razy większy niż w przypadku rozwiązań klasycznych. Typowy 24-portowy przełącznik potrzebuje mocy na poziomie 100 W, a przełącznik zasilający 24 telefony IP potrzebuje mocy o wartości ok. 400 W.

Jak już wcześniej wspomniano, specyfikacja 802.3af przewiduje górną granicę mocy na poziomie 15 W na pojedyncze urządzenie, co jest w większości zastosowań w zupełności wystarczające. Pobór mocy przez typowe urządzenia odbiorcze wynosi: telefon IP - 3 do 5 W, punkty dostępu WLAN - 6 do 10 W, kamera IP - 9 do 12 W. Przy doborze zasilacza UPS należy uwzględnić pewien zapas mocy związany z przyszłą rozbudową systemu.

Innym ważnym parametrem związanym z wyborem właściwego zasilacza UPS jest czas autonomii, który dla typowej aplikacji VoIP powinien zawierać się w granicy od pół godziny do czterech godzin. Innym ważnym kryterium doboru jest wybór topologii UPS-a, który ma zabezpieczać zasilanie przed zakłóceniami. W tego typu zastosowaniach stosuje się najczęściej UPS-y wykonane w topologii online bądź line-interactive ze względu na konieczność utrzymania wysokiej jakości zasilania.

Obecnie większość urządzeń sieciowych montuje się w szafach 19', warto więc również wybrać zasilacz, który jest przystosowany do tego sposobu montażu. Montaż w standardowych szafach pozwala bowiem w sposób optymalny wykorzystać miejsce oraz stworzyć zwartą strukturę obejmującą kompleksowo całokształt urządzeń systemu, tak aby ułatwić jego eksploatację.

Monitorowanie i zarządzanie systemem zasilania z 802.3af

Podczas tworzenia systemu zarządzania należy pamiętać o wzajemnej integracji systemów zarządzania zasilaczy UPS i infrastruktury sieciowej, często opartych na różnych architekturach, w sposób umożliwiający wymianę informacji pomiędzy nimi. Dla zarządzania systemami teleinformatycznymi stosuje się dedykowane oprogramowanie NMS (Network Management System, np. HP OpenView czy IBM Tivoli.

Specyfikacja 802.3af daje duże możliwość monitorowania i zarządzania dzięki wykorzystaniu technologii webowej, opartej na protokole SNMP. Jeśli chcemy zapewnić wysoką dostępność systemu, należy zagwarantować dostarczanie informacji już na poziomie pojedynczej jednostki struktury systemu (np. telefonu IP). Dzięki monitorowaniu poziomu obciążenia (wartości prądu obciążenia) pojedynczego urządzenia (np. telefony, kamery) można stwierdzić, czy pracuje ono prawidłowo. Zdalne wyłączanie lub włączanie zasilanych urządzeń teleinformatycznych pozwala na oszczędność zużycia energii lub wydłużenie czasu pracy systemu informatycznego w przypadku awarii zasilania (praca UPSa z baterii), wyłączając zbędne lub mniej ważne urządzenia. Zarządzanie poszczególnymi odbiornikami ułatwia również administrowanie, umożliwiając ich restart oraz optymalizację pracy sprzętu w sieciach rozległych.

W przypadku zasilaczy UPS stosowanych do zabezpieczania aplikacji wykorzystujących standard Power over Ethernet, warto zwrócić uwagę, czy umożliwiają one wykorzystanie protokołu SNMP do komunikacji, tak aby móc zapewnić zintegrowanie i wymianę informacji z systemami NMS. Warto również stosować urządzenia zapewniające monitorowanie parametrów środowiskowych. Obecne wymagania dotyczące optymalizacji powierzchni zajmowanej przez sprzęt IT mogą skutkować większą emisją ciepła i trudnościami z zapewnieniem odpowiedniego chłodzenia. Trzeba temu zapobiegać, bo zbyt wysoka temperatura może prowadzić do uszkodzeń urządzeń teleinformatycznych.

Podsumowanie

Wydaje się, iż opracowana specyfikacja 802.3af jest doskonałym rozwiązaniem do zasilania rozległych systemów, takich jak telefonia IP czy WiFi, ze względu na łatwość instalacji (brak potrzeby budowy niezależnej instalacji zasilającej) i prostotę zarządzania. Przełączniki z technologią Power over Ethernet są w stanie zapewnić określony poziom mocy i ekonomiczną eksploatację. Podstawowymi zaletami płynącymi z wykorzystania standardu Power over Ethernet są:

1. Niskie koszty instalacji i konserwacji.

2. Duża efektywność zarządzania.

3. Łatwa integracja z otoczeniem.

Oczywiście niezmiernie istotne jest, aby wszystkie przełączniki zasilające były zasilane z systemów zasilania gwarantowanego, takich jak UPS bądź siłownie stałoprądowe zapewniające czas autonomii na poziomie kilku godzin. Warto również wspomnieć, iż ten standard pozwala na wykorzystanie do zabezpieczenia zasilania siłowni stałoprądowych 48 V, wykorzystywanych do tej pory głównie do zabezpieczenia systemów telekomunikacyjnych. Należy wspomnieć, iż powstaje już specyfikacja Power Over Ethernet Plus, która pozwoli na zapewnienie zasilania pojedynczą skrętką o mocy nawet 35 W. Pozwoliłoby to na zasilanie laptopów przez kabel sieciowy, co ułatwiłoby ich eksploatację, zwłaszcza że porty Ethernet - w przeciwieństwie do gniazd zasilających - są takie same na całym świecie.

<hr size=1 noshade>Andrzej Sańka Sales Support Manager, Avaya Poland

W przypadku zasilania telefonów IP dostarczanych przez Avaya istnieją dwie możliwości zasilania tych telefonów:

• za pomocą urządzeń klienta (np. przełączniki LAN, zasilacze centralne), zapewniających zasilanie zgodne ze standardem 802.3af;

• za pomocą zasilaczy Avaya, montowanych do szafy 19' z 6, 12 i 24 portami zasilającymi 802.3af (urządzenie jest wpinane pomiędzy przełącznik LAN a telefon) oraz lokalnych z lub bez podtrzymania bateryjnego, dedykowanych do każdego pojedynczego telefonu (zasilacz jest wpinany pomiędzy gniazdko sieciowe LAN a telefon).

Wszystkie powyższe sposoby zasilania są wspierane przez Avaya, aczkolwiek można by rekomendować rozwiązania z zasilaniem centralnym zgodnym z 802.3af. Wybór rozwiązania zależny jest od specyficznych uwarunkowań klienta.