Bộ chuyển mạch luôn là một thiết bị quan trọng trong việc kết nối các thiết bị mạng LAN. Trong bài viết này, mình sẽ giới thiệu bạn một loại Switch đặc biệt thường được sử dụng trong các hệ thống camera IP, hệ thống cảm biến, chiếu sáng hoặc hệ thống điện thoại VoIP. Đó chính là thiết bị Switch PoE. Chúng ta sẽ đi tìm hiểu chi tiết đặc điểm của Switch PoE khác Switch thường như thế nào? Các loại Switch PoE và khi nào thì ta sẽ dùng Switch PoE.
Trong bài viết sẽ có những nội dung chính sau:
Giải thích về Switch PoE
Switch PoE là bộ chuyển mạch có tính năng PoE cho phép vừa truyền dẫn dữ liệu, vừa cấp nguồn điện cho các thiết bị kết nối với cổng PoE của Switch. Công nghệ PoE cho phép truyền truyền dẫn nguồn điện DC qua dây cáp mạng tới các thiết bị như camera IP, điện thoại VoIP, đèn LED,…
Do đó, Switch PoE chỉ khác với switch thông thường ở việc có tính năng PoE và hoạt động như thiết bị PSE để cấp nguồn cho các thiết bị PD. Nhu cầu xuất hiện loại bộ chuyển mạch này xuất phát từ vấn đề thực tế. Với các hệ thống camera giám sát, việc cấp nguồn điện cho các thiết bị camera thường rất khó khăn vì các thiết bị này nằm xa nguồn điện. Nếu sử dụng dây điện thì phát sinh ra nhiều vấn đề như chi phí dây điện lớn, mất mỹ quan, các vấn đề về an toàn điện, chống cháy nổ, rồi rất nhiều vấn đề quản lý nguồn điện.
Đứng trước vấn đề nguồn điện này, trước đây người ta đã sáng kiến ra các loại cáp mạng kèm nguồn. Tuy nhiên, nó không tối ưu cho các hệ thống giám sát ngày nay. Từ khi công nghệ PoE ra đời, Switch PoE đã trở thành giải pháp hoàn hảo để giải quyết vấn đề nhức nhối này.
Với Switch PoE, ta sẽ không cần phải tốn chi phí mua dây cáp điện nữa. Người dùng vừa có thể truyền dữ liệu và vừa cấp nguồn điện cho thiết bị một cách dễ dàng trên cùng dây cáp mạng. Ngoài ra, các Switch PoE còn có tính năng hỗ trợ quản lý và theo dõi tình trạng tiêu thụ nguồn điện, phát hiện lỗi của các thiết bị.
Các Switch PoE sẽ thường là loại Access Switch nằm ngoài cùng mạng và kết nối trực tiếp với các thiết bị cuối. Các switch PoE thường sử dụng tiêu chuẩn IEEE 802.3af hoặc 802.3at để cung cấp nguồn điện, và có thể cung cấp các mức điện áp khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu của thiết bị kết nối.
Lợi ích khi dùng Switch PoE
Tiết kiệm chi phí: Khi sử dụng Switch PoE ta sẽ tiết kiệm một khoản chi phí khá lớn cho dây cáp điện. Ngoài ra với các hệ thống như điện thoại VoIP, việc sử dụng Switch PoE còn giúp tiết kiệm không gian làm việc cho nhân viên, có thêm các ổ cắm điện có thể sử dụng và tránh việc dây điện rối. Ngoài ra, ta còn có thể tiệt kiệm chi phí để thuê nhân viên kỹ thuật điện. Một ưu điểm nữa là Switch PoE có chế độ theo dõi nguồn điện tiêu thụ và hỗ trợ quản lý từ đó có thể tiết kiệm chi phí tiền điện hàng tháng cho hệ thống.
Dễ dàng triển khai: Khi thi công và lắp đặt các hệ thống camera hay đèn chiếu sáng,… nếu ta sử dụng Switch PoE thì có thể giúp thời gian triển khai giảm đáng kể và đẩy nhanh tiến độ. Vì không còn hạn chế về vị trí lắm đặt nữa, ta cũng có thể dễ dàng lắp đặt Camera tại các vị trí trên tường hoặc trên mái nhà.
Dễ dàng mở rộng: Không cần lo về nguồn điện thì việc mở rộng hệ thống cũng trở nên dễ dàng hơn rất nhiều. Ta sẽ chỉ cần lắp dây mạng kết nối từ Switch tới thiết bị là được.
Hỗ trợ quản lý, giám sát: các Switch PoE có các tính năng quản lý nguồn điện, hay theo dõi và giám sát các thiết bị PoE kết nối. Do đó, nhà quản trị có thể dễ dàng quản lý và giám sát các thiết bị PoE một cách hiệu quả.
Các loại Switch PoE
Switch PoE cũng được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau. Khi tìm hiểu về loại Switch này, ta sẽ cần biết và phân biệt các loại sau:
Được quản lý và không quản lý: Các Switch quản lý có nhiều tính năng nâng cao hơn nhưng sẽ đòi hiểu yêu cầu cấu hình cụ thể. Các loại Switch không quản lý thì chỉ cần cắm vào để sử dụng nhưng tính năng thì cơ bản hơn.
Số lượng cổng PoE: Một Switch PoE sẽ có cả cổng cấp nguồn PoE và cổng không cấp nguồn PoE. Số lượng cổng PoE trên một Switch có thể từ 4 cổng cho đến tận 48 cổng.
Tốc độ mạng: Cũng giống như các bộ chuyển mạch khác, Switch PoE cũng có các loại tốc độ mạng khác nhau từ 100 Mbps đến 1000 Mbps và 10Gbps. Rất ít loại Switch PoE có tốc độ cao hơn vì chúng thường là Access Switch.
Công suất PoE: Switch PoE tuân thủ theo tiêu chuẩn IEEE 802.3 để cấp nguồn điện theo nhiều mức khác nhau cho các thiết bị. Theo đó sẽ có các loại Switch PoE (15.4 watts), Switch PoE + (30 watts) và Switch UPoE (60 watts).
Nguyên tắc cấp nguồn: Switch PoE có hai loại khác nhau gồm: Active và Passive. Passive PoE Switch thì cấp nguồn điện cho tất cả các thiết bị kết nối với nó mặc dù không cần biết đó có phải là thiết bị PoE hay không? Còn Active PoE Switch cấp nguồn một cách thông minh hơn, nó chỉ cấp nguồn cho các thiết bị PoE và điểu chỉnh được nguồn điện thích hợp cho thiết bị.
Màn hình hiển thị: Có các loại Switch PoE hỗ trợ màn hình hiển thị giúp nhà quản trị dễ dàng quan sát các thông số theo dõi.
Ứng dụng của Switch PoE
Switch PoE được sử dụng chủ yếu nhất trong các hệ thống camera IP và hệ thống điện thoại VoIP. Với các loại Switch PoE công suất cao thì ngày nay nó cũng đang được sử dụng cho các hệ thống đèn chiếu sáng, cảm biến thậm chí là hệ thống màn hình hiển thị, tự động hóa nhà thông minh.
Sau đây là hình ảnh ứng dụng Switch PoE trong hệ thống camera IP:
Nhược điểm của Switch PoE
Mặc dù lợi ích từ việc sử dụng Switch PoE rất nhiều, nhưng ta sẽ cần phải cân nhắc một số hạn chế khi sử dụng loại Switch này:
- Chi phí phần cứng lớn: Rõ ràng rằng Switch PoE có giá cao hơn các Switch thông thường khá nhiều. Tuy nhiên nó chỉ tốn về chi phí ban đầu nhưng sẽ giúp bạn tiết kiệm rất nhiều chi phí sau này. Do đó đây không phải là một vấn đề quá lớn.
- Rủi ro khi gặp sự cố: Nếu switch PoE gặp sự cố có thể gây ra hậu quả khá nghiêm trọng. Cả hệ thống camera IP hoặc đèn của bạn có thể ngừng hoạt động. Thậm chí cả các thiết bị PoE cũng sẽ bị ảnh hưởng. Để dự phòng thì việc sử dụng nguồn điện bổ sung từ bộ lưu điện UPS là điều nên được sử dụng. Nhưng mà việc các Switch PoE gặp lỗi là khá hiếm và hầu như không bao giờ xảy ra. Do đó, ta sẽ không cần quá lo lắng về vấn đề này.
- Hạn chế khoảng cách: Việc truyền dữ liệu qua cáp mạng thường bị hạn chế bởi khoảng cách. Việc sử dụng Switch PoE cấp nguồn qua dây mạng cũng bị giới hạn và thường là 100 m. Điều này cũng gây ra khó khăn với các hệ thống có khoảng cách từ thiết bị PoE tới Switch lớn. Tuy nhiên ta có thể sử dụng các thiết bị như bộ mở rộng cấp nguồn PoE để hỗ trợ gia tăng khoảng cách kết nối.
Các câu hỏi thường gặp
1. Switch PoE có cần sử dụng dây cáp mạng đặc biệt không?
Trả lời: Khi sử dụng Switch PoE ta không cần loại cáp mạng đặc biệt nào cả. Việc lựa chọn cáp mạng khi sử dụng Switch PoE chủ yếu phụ thuộc vào yêu cầu tốc độ cổng PoE. Ví dụ như: yêu cầu tốc độ 100 Mbps thì yêu cầu cáp mạng Cat5e, Cat6. Với yêu cầu tốc độ 1000 Mbps thì ta cần cáp mạng Cat6 đến Cat6A.
2. Kết nối Switch PoE với thiết bị không PoE thì có sao không?
Trả lời: Điều này còn phụ thuộc vào việc bạn sử dụng loại Switch PoE nào? Nếu sử dụng loại Active PoE Switch thì không sao cả. Nhưng nếu ta sử dụng loại Passive Switch PoE thì có một vấn đề xảy ra. Bởi vì loại Switch PoE này sẽ cấp nguồn điện cho bất kỳ thiết bị nào kết nối. Do đó nếu thiết bị không hỗ trợ PoE mà kết nối thì có khả năng sẽ bị lỗi hỏng do chập cháy.
3. Kết nối 2 Switch PoE với nhau được không?
Trả lời: Ta hoàn toàn có thể nối 2 Switch PoE với nhau. Nó sẽ chỉ cấp nguồn cho thiết bị có hỗ trợ PoE và khi ta nối 2 Switch PoE với nhau thì nó sẽ chỉ truyền dữ liệu nên không sao cả.
4. Khoảng cách cấp nguồn PoE của Switch là bao nhiêu?
Trả lời: Giới hạn khoảng cách truyền PoE của Switch là 100m. Khi sử dụng các bộ mở rộng cấp nguồn thì khoảng cách này có thể mở rộng lên 300m.
5. Tôi muốn lắp thêm Camera IP vào hệ thống nhưng muốn tận dụng Switch không PoE cũ của mình thì sao?
Trả lời: Với các hệ thống mạng cũ trước đây, giờ bạn muốn mở rộng bằng việc lắp thêm các camera IP vào hệ thông của mình thì ta sẽ có 2 cách để xử lý:
- Sử dụng dây cáp điện để cấp nguồn cho các camera IP và dùng dây cáp mạng để truyền dữ liệu từ Switch đến camera.
- Nếu muốn sử dụng công nghệ PoE thì ta có thể sử dụng PoE Injector để cấp nguồn cho các thiết bị đơn lẻ mà không cần Switch PoE.
Mong rằng qua bài viết này, bạn đã hiểu rõ các thông tin chi tiết về bộ chuyển mạch cấp nguồn qua Ethernet. Nếu bạn cần tư vấn hay liên hệ đặt câu hỏi thắc mắc thì vui lòng liên lạc qua số Zalo hiển thị trên web để được mình hỗ trợ tốt nhất!
Thông Tin Về Tác Giả
Nguyễn Thành Hợp là một chuyên gia về lĩnh vực thiết bị mạng, viễn thông gần 10 năm kinh nghiệm với nhiều chứng chỉ chất lượng như CCNA 200-301, CCNP, CCDA, CCDP,... do Cisco cung cấp. Sở thích cá nhân là khám phá những kiến thức mới mẻ về công nghệ nói chung và đặc biệt là liên quan đến lĩnh vực mạng!
