Note technique Perle Systems

Informations sur l’alimentation Power over Ethernet (PoE & PoE+)

Serveurs de Périphériques PoE & Convertisseurs de Médias PoE

Similaire à la façon dont le câble qui transporte les signaux de votre téléphone fixe transporte assez de courant pour faire fonctionner les écouteurs, la tonalité et la sonnerie de l’appareil, le PoE fournit un courant continu par le câblage standard Ethernet (CAT5 et plus), suffisant pour alimenter un nombre croissant de matériels classiques ainsi que d’équipements informatiques. Ces équipements incluent les téléphones VoIP, les caméras de sécurité, les points d'accès sans fil, les kiosques de télévente, ainsi que les serveurs de périphériques.

La technologie Power over Ethernet (PoE) existe depuis plusieurs années sous des formes propriétaires (et souvent non interopérables) et est proposée par différents fournisseurs afin d'alimenter des périphériques. En juin 2003, l’IEEE a ratifié la norme standard 802.3af Power over Ethernet, ce qui a eu comme effet d’accélérer la production de produits standards, compatibles avec cette norme. En 2009, l'IEEE a ratifié la norme 802.3at PoE, mieux connue sous l'appellation PoE+. Cela a permis aux organisations de déployer des équipements dans des endroits difficiles d’accès ou impossibles à alimenter en courant alternatif comme des plafonds, des murs ou des kiosques

PoE, parfois appelé « alimentation en ligne », réduit de façon significative le nombre de fils à tirer pour installer un réseau. Ses autres avantages, incluent une plus grande souplesse de choix des sites d'installation, la réduction des périodes d'indisponibilité, sans oublier des coûts moindres de câblage et d'alimentation.

Deux grandes catégories de périphériques peuvent être utilisés dans un environnement PoE ; les périphériques sources d'alimentation et les périphériques alimentés. Les périphériques source fournissent l'alimentation, tandis que les périphériques alimentés la reçoivent. Une source d'alimentation PoE fournit une puissance maximale de 15,4 watts à 48 V cc. Une source d'alimentation PoE+ fournit une puissance nominale de 30 watts à 48 V cc. Un périphérique alimenté peut avoir une puissance nominale de 12,95 watts. Cela prend en compte la dégradation de la puissance sur le câble. La norme 802.3af impose un câble à quatre paires. Les câbles CAT5 comportent quatre paires torsadées. Cependant, seules deux de ces paires sont utilisées pour les données. La norme 802.3af permet d'utiliser les paires libres ou les paires de données pour transporter le courant.

Le courant est "injecté" dans le câblage au niveau de la baie de brassage. Ceci peut se faire par des commutateurs LAN/WAN "end-span" qui intègrent des circuits d’alimentation électrique. Si vous ne souhaitez pas remplacer vos commutateurs LAN existants ou si vous souhaitez seulement alimenter certains segments de réseau, des panneaux ou injecteurs peuvent être ajoutés en milieu de boucle (mid-span), c’est-à-dire entre le commutateur et le périphérique alimenté. Les périphériques alimentés doivent également être compatibles PoE. De nombreux commutateurs compatibles PoE intègrent également des fonctions de gestion de l’alimentation, ce qui permet d’éteindre ou de redémarrer à froid à distance les matériels alimentés par PoE. Une solution idéale pour les applications d’administration à distance ou certains matériels informatiques comme des serveurs ou des routeurs doivent être redémarrés à froid afin d’être réparés.

Quand un périphérique alimenté par PoE 802.3af est allumé, il informe le matériel d’alimentation (qu’il soit de type end-span ou mid-span) qu’il est prêt à recevoir du courant via le câble Ethernet. Un matériel totalement compatible 802.3af pourra recevoir du courant soit par les lignes de données, soit par les broches inutilisées de l’interface Ethernet. Dans ce domaine, les administrateurs de réseau doivent se montrer prudents, car certains périphériques alimentés vendus comme compatibles avec 803.2af sont limités dans la mesure où ils n’acceptent du courant de sources d’alimentation de type mid-span que via les paires inutilisées. Les injecteurs mid-span ne vérifient pas systématiquement si le périphérique cible doit être alimenté et risquent par conséquent d'endommager les périphériques ne nécessitant pas d'alimentation.

Afin de protéger les équipements source d'alimentation des pics de courant en entrée, qui arrivent parfois lors du démarrage, il est important que le matériel source d'alimentation dispose d’un système de protection contre ces pics. Les matériel ainsi protégés commence par réclamer une tension limitée afin de protéger le matériel fournisseur de courant (PSE), puis passe en alimentation pleine, jusqu’à un maximum de 12,95 watts.

Au-delà de 100 mètres

Pour les périphériques distants qui doivent recevoir de l'alimentation et des données, mais sont situés au-delà des 100 m de portée des liens en cuivre, les gestionnaires de réseau disposent de plusieurs options. Ils peuvent ajouter une armoire de données distante, utiliser des modules d'extension LAN qui convertissent les liens Ethernet en DSL, utiliser UTP sur des convertisseurs coaxiaux ou installer une solution sans fil. Ou encore, ils peuvent exploiter les avantages des câbles optiques pour étendre la portée du réseau.

La fibre étend la portée du réseau à 160 km par lien sans détérioration, contrairement aux liens en cuivre. Les modules d'extension LAN permettent d'étendre la portée du réseau à 10 km, mais tous les liens de plus de 100 m sont soumis à des ralentissements considérables. Ainsi, le débit de données nominal de 100 Mbits/s risque de se réduire à seulement 2,3 Mbits/s. De plus, la fibre offre aussi des avantages du point de vue de la sécurité. Elle ne génère pas d'émissions électro-magnétiques et est très difficile à pirater. Enfin, dans la mesure où elle n'est pas sujette aux interférences électriques, ou aux pertes de données dues aux conditions atmosphériques, la fibre est extrêmement fiable.

Le lien fibre peut partir d'une armoire de données située près d'une prise d'alimentation. Un convertisseur de médias PoE peut être alimenté par du courant continu de 48 V ou par la tension secteur standard, à savoir 100 à 240 V c.a. La source d'alimentation et le câble en fibre sont connectés sur le convertisseur de médias. Un lien cuivre (câble UTP ou STP) Ethernet de 100 m peut être utilisé pour atteindre le périphérique alimenté. Le convertisseur de médias PoE convertit les données de fibre à cuivre, apportant ainsi toute la puissance et les données nécessaires au périphérique alimenté.

En résumé, les avantages de la technologie PoE sont :

• Un seul jeu de câbles à relier au matériel Ethernet, ce qui simplifie l’installation et permet des gains d’espace.
• Pas de coûts supplémentaires à faire appel à un électricien, ni à attendre sa disponibilité – de quoi gagner du temps et de l’argent.
• Le matériel peut être facilement déplacé dès lors qu’il peut être relié à un câble LAN – l’assurance d’interruptions de service réduites au maximum.
• Plus sûr, puisqu’il n’y pas besoin de tirer des lignes électriques n’importe où.
• Un onduleur suffit à garantir l’alimentation des matériels même en cas de coupure générale.
• Les appareils peuvent être éteints ou redémarrés à froid à distance – plus besoin de reset ou d’interrupteur électrique.

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