소개
이 문서에서는 Catalyst 3650/3850 스위치의 PoE(Power over Ethernet) Imax 오류를 해결하는 방법에 대해 설명합니다.
배경 정보
PoE는 Catalyst 3650/3850 스위치에서 스위치에 연결하는 이더넷 케이블을 통해 무선 액세스 포인트(AP), IP 전화 등의 외부 장치에 전원을 공급하기 위해 사용합니다.
Imax 오류란?
스위치의 PoE 가능 포트가 협상된 것보다 더 많은 전력을 소모할 때 Imax 오류가 발생합니다. IEEE PD(Powered Device)가 나타나면 클래스로 분류됩니다. 디바이스가 어떤 클래스에 있는지에 따라 PSE(Power Source Equipment) 역할을 하는 스위치에 의해 일정한 와트가 할당됩니다. CDP(Cisco Discovery Protocol) 또는 LLDP(Link Layer Discovery Protocol)를 사용하여 전력 요구량을 줄인 디바이스는 나중에 이를 재협상할 수 있습니다. 이는 권력의 예산 편성을 허용하기 위한 것이다.
PD는 할당된 것보다 더 많은 전력을 소모하지 않도록 보장합니다. 스위치는 Icutoff 값을 설정하여 이를 제어합니다. 컨트롤러에 높은 표시로 설정되는 값입니다. 디바이스가 Icutoff 값을 초과하면 스위치가 전원 공급을 중지하고 연결된 디바이스가 협상된 전력량을 초과했음을 나타내는 Imax 오류를 기록합니다.
이전 디바이스와 비교
Catalyst 3650/3850은 더욱 향상된 PoE 컨트롤러를 사용합니다. Catalyst 3750과 같은 이전 디바이스가 Icutoff 값 설정과 관련하여 많은 세분화를 지원하지 않는 경우에는 Catalyst 3650 및 3850이 이를 수행합니다. 이로 인해 Catalyst 3650/3850의 경우 기존 디바이스에서는 발생하지 않는 문제가 발생한다는 인식이 종종 나타나게 됩니다. 그러나 거의 모든 경우에, 이것은 단지 인식일 뿐이다. 구형 기기는 전력 폴리싱의 세분성이 떨어지며, PD가 협상된 것보다 더 많은 전력을 소비할 수 있습니다. Catalyst 3650/3850은 소모되는 전력을 더욱 엄격하게 감시하므로 Catalyst 3650/3850에서 동일한 장치를 이전 스위치에 연결해도 문제가 없는 Imax 오류가 발생할 수 있습니다.
Imax 오류 트러블슈팅
PD가 현장에서 얼마나 많은 힘을 끌어내는지에 대한 결정은 그리 쉽지 않다. 스위치의 전원 컨트롤러는 포트에서 전력이 더 많이 소모됨을 감지하면 포트를 종료하고 Cisco IOS®에 PD가 최대 할당 전력을 초과했음을 알립니다. Cisco IOS에서는 show power inline <interface> detail 명령을 사용하여 현재 포트당 소비 전력을 확인할 수 있습니다.
3850_4#sh power inline Te 3/0/44 detail
Interface: Te3/0/44
Inline Power Mode: auto
Operational status: on
Device Detected: yes
Device Type: Ieee PD
IEEE Class: 3
Discovery mechanism used/configured: Ieee and Cisco
Police: off
Power Allocated
Admin Value: 60.0
Power drawn from the source: 15.0
Power available to the device: 15.0
Actual consumption
Measured at the port: 6.1
Maximum Power drawn by the device since powered on: 6.2
Absent Counter: 0
Over Current Counter: 0
Short Current Counter: 0
Invalid Signature Counter: 0
Power Denied Counter: 0
Power Negotiation Used: IEEE 802.3at LLDP
LLDP Power Negotiation --Sent to PD-- --Rcvd from PD--
Power Type: Type 2 PSE Type 1 PD
Power Source: Primary PSE
Power Priority: low high
Requested Power(W): 12.7 12.7
Allocated Power(W): 12.7 12.7
Four-Pair PoE Supported: Yes
Spare Pair Power Enabled: No
Four-Pair PD Architecture: Shared
이 출력에서 포트에 나타난 측정값은 컨트롤러에 의해 측정됩니다. 이 정보는 몇 초마다 수집되며 가져온 전력에 대한 몇 가지 표시를 제공합니다. Maximum Power drawn(최대 전력 소비량)으로 표시된 값은 Imax 오류를 해결하는 데 유용한 것으로 보이지만, 안타깝게도 이는 디바이스에서 소비한 최대 전력을 기록 방식으로 표시한 것입니다. Imax 오류가 발생할 경우 해당 시점에 소모된 전력은 Cisco IOS에 다시 보고되지 않으며 여기에 표시될 수 없습니다.
예제에서 볼 수 있듯이 포트에 할당된 값은 15W입니다. 인터페이스에 프로그래밍되는 컷오프 값입니다. Cisco 버그 ID CSCuy7423 이전에 Icutoff 값은 포트에서 정기적으로 프로그래밍됩니다. CDP 패킷이 수신될 때마다 값을 다시 프로그래밍할 수 있습니다. Cisco 버그 ID CSCuy74231(Cisco IOS XE 3.6.5E 및 3.7.5 이상에서 수정됨) 이후 이 프로그래밍이 최적화되었습니다. 이렇게 하면 Icutoff 값을 다시 프로그래밍하지 못해 Imax 오류가 발생할 가능성이 줄어듭니다.
Icutoff 값의 프로그래밍은 두 명령을 통해 표시할 수 있습니다. 로그를 기록 적으로 수집 할 수 있는 추적을 통해 또는 디버그 메시지가 발생 할 때 디버그 메시지를 기록 하도록 설정 할 수 있습니다. 이를 위한 명령은 다음과 같습니다.
show mgmt-infra trace message platform-mgr-poe
debug platform poe
show trace 명령은 스택의 활성 스위치가 PoE를 지원하는 경우에만 실행할 수 있습니다. 그렇지 않은 경우 먼저 스택의 PoE 멤버 스위치에 연결하여 실행하려면 다음 명령이 필요합니다.
session switch
*May 20 00:34:04.445:CDP-PA: Packet received from AP2 on interface TenGigabitEthernet3/0/44
**Entry found in cache**
*May 20 00:34:04.445: %IOSXE-7-PLATFORM: MEMBER: 3 process platform_mgr: PoE Info: Dequeued POE SPI msg ver 1 if_id 73003723793629284
num_ports 1 req_id 650 msg_type 20
*May 20 00:34:04.452: %IOSXE-7-PLATFORM: MEMBER: 3 process platform_mgr: PoE Info: E_ILP_SET_CUTOFF if_id 73003723793629284
*May 20 00:34:04.452: %IOSXE-7-PLATFORM: MEMBER: 3 process platform_mgr: PoE Info:port 44 icutoff power 15000
*May 20 00:34:04.452: %IOSXE-7-PLATFORM: MEMBER: 3 process platform_mgr: PoE Info: re_poe_set_icutoff_current port 44 power 15000
*May 20 00:34:04.452: %IOSXE-7-PLATFORM: MEMBER: 3 process platform_mgr: PoE Info: scale factor 22 for power 15000
*May 20 00:34:04.452: %IOSXE-7-PLATFORM: MEMBER: 3 process platform_mgr: PoE Info: POE_SET_CUTOFF_CURRENT_SCALE_FACTOR sent
for port 44 (e:11)
앞서 언급했듯이 아이맥스 오류를 진단하기 위한 복잡한 과정이다. Imax 오류가 발생한 시점에 기록된 정보는 많지 않습니다. 컨트롤러는 포트를 종료하며, PD는 일반적으로 할당된 것보다 더 많은 전력을 소모했을 때 어떤 작업을 수행했는지와 관련하여 모든 로그를 잃게 됩니다. 필드의 포트에 의한 인출 전력의 측정은 쉽지 않지만, 정적 할당 전력으로 결정할 수 있다. 동적으로 요청되는 것보다 더 많은 전력을 정적으로 할당함으로써, Icutoff 임계값을 초과하도록 트리거할 PD가 얼마나 더 많은 전력을 끌어내는지를 결정할 수 있다. static maximum power consumption은 power inline static max <value> 명령을 사용하여 스위치 포트에서 구성할 수 있습니다.
3850_4#sh run int te 3/0/44
interface TenGigabitEthernet3/0/44
power inline static max 20000
end
3850_4#sh power inline te 3/0/44 detail
Interface: Te3/0/44
Inline Power Mode: static
Operational status: on
Device Detected: yes
Device Type: Ieee PD
IEEE Class: 3
Discovery mechanism used/configured: Ieee and Cisco
Police: off
Power Allocated Admin Value: 20.0
Power drawn from the source: 20.0
Power available to the device: 20.0
전력 협상
다양한 IEEE 클래스는 정의된 전력 사용량 레벨을 갖습니다. CDP 또는 LLDP를 사용하여 PD와 PSE 간에 전력 협상이 추가로 수행됩니다. Imax 오류를 살펴보면 전력 협상이 중요한 역할을 합니다. PD는 얼마의 전력을 그 PD에 할당할 수 있는지를 요청하지만, 또한 그것이 요청된 값을 초과할 수 없도록 보장할 수 있다.
클래스 PSE 피디
클래스 0/기본 15.4W 12.95W
클래스 1 4.0W 3.84W
클래스 2 7.0W 6.49W
클래스 3 15.4W 12.95W
클래스 4 30.0W 25.50W
이 표에 따르면, 탐지되는 클래스에 따라 스위치(PSE)는 특정 최대 전력을 끌어올 수 있습니다. 이 표준은 또한 PD가 소비할 수 있는 전력을 정의한다는 것을 주목하는 것이 중요하다. 표준은 PSE와 PD 간의 케이블링에서 사용할 전력 예산에 대해 할당합니다. 또한 Imax 오류를 조사할 때 어떤 유형의 케이블이 사용되는지 알고 다른 것보다 어떤 상황에서 발생할 수 있는지 확인하는 것이 얼마나 중요한지 강조합니다.
분류뿐만 아니라 CDP 또는 LLDP 프로토콜로 전력 협상이 완료됩니다. 이를 통해 스위치는 클래스가 최대값으로 설정한 것보다 더 많거나 적은 전력을 할당할 수 있습니다.
다음 예에서 볼 수 있듯이 PD(이 경우 액세스 포인트)가 나타납니다. 전력 협상이 이루어지기 전에는 클래스에 설정된 기본값인 15.4W가 할당되었습니다.
3850_4#sh cdp neigh te 3/0/44 detail
-------------------------
Device ID: AP2
Entry address(es):
IPv6 address: FE80::CEEF:48FF:FEC2:1B9B (link-local)
Platform: cisco AIR-CAP3501I-E-K9, Capabilities: Router Trans-Bridge Source-Route-Bridge IGMP
Interface: TenGigabitEthernet3/0/44, Port ID (outgoing port): GigabitEthernet0
Holdtime : 163 sec
Version :
Cisco IOS Software, C3500 Software (AP3G1-K9W8-M), Version 15.3(3)JNB3, RELEASE SOFTWARE (fc1)
Technical Support: https://www.cisco.com/c/en/us/support/index.html
Copyright (c) 1986-2016 by Cisco Systems, Inc.
Compiled Tue 05-Jan-16 00:44 by prod_rel_team
advertisement version: 2
Duplex: full
Total cdp entries displayed : 1
3850_4#sh power inline te 3/0/44
Interface Admin Oper Power Device Class Max
(Watts)
--------- ------ ---------- ------- ------------------- ----- ----
Te3/0/44 auto on 15.4 AIR-CAP3501I-E-K9 3 60.0
자, 전력 협상이 일어나자마자, 스위치는 더 적은 전력을 할당합니다. show cdp neig <if> detail 명령의 출력에 필요한 다양한 전원 레벨이 있습니다. 일부 디바이스는 하나의 요구 사항만 가질 수 있지만 여러 전력 레벨을 요청할 수 있는 디바이스가 있습니다. 예를 들어, AP는 전체 전력을 승인받지 못할 경우 무선 장치의 전원을 켜거나 끄는 기능을 가지고 있습니다. 이 예에서 PD는 15000 또는 14500 mW를 요청합니다.
3850_4#sh cdp neigh te 3/0/44 detail
-------------------------
Device ID: AP2
Entry address(es):
IP address: 10.1.200.2
IPv6 address: FE80::CEEF:48FF:FEC2:1B9B (link-local)
Platform: cisco AIR-CAP3501I-E-K9, Capabilities: Trans-Bridge Source-Route-Bridge IGMP
Interface: TenGigabitEthernet3/0/44, Port ID (outgoing port): GigabitEthernet0
Holdtime : 172 sec
Version :
Cisco IOS Software, C3500 Software (AP3G1-K9W8-M), Version 15.3(3)JNB3, RELEASE SOFTWARE (fc1)
Technical Support: https://www.cisco.com/c/en/us/support/index.html
Copyright (c) 1986-2016 by Cisco Systems, Inc.
Compiled Tue 05-Jan-16 00:44 by prod_rel_team
advertisement version: 2
Duplex: full
Power drawn: 15.000 Watts
Power request id: 15079, Power management id: 2
Power request levels are: 15000 14500 0 0 0
Management address(es):
IP address: 10.1.200.2
3850_4#sh power inline te 3/0/44 detail
Interface: Te3/0/44
Inline Power Mode: auto
Operational status: on
Device Detected: yes
Device Type: cisco AIR-CAP3501I-
IEEE Class: 3
Discovery mechanism used/configured: Ieee and Cisco
Police: off
Power Allocated
Admin Value: 60.0
Power drawn from the source: 15.0
Power available to the device: 15.0
Actual consumption
Measured at the port: 6.1
Maximum Power drawn by the device since powered on: 6.2
Absent Counter: 0
Over Current Counter: 0
Short Current Counter: 0
Invalid Signature Counter: 0
Power Denied Counter: 0
Power Negotiation Used: CDP
LLDP Power Negotiation --Sent to PD-- --Rcvd from PD--
Power Type: - -
Power Source: - -
Power Priority: - -
Requested Power(W): - -
Allocated Power(W): - -
Four-Pair PoE Supported: Yes
Spare Pair Power Enabled: No
Four-Pair PD Architecture: Shared
CDP 대신 LLDP를 사용해도 동일한 결과가 나타납니다. PD에 전원이 공급되면 장치는 클래스에 따라 15.4W를 모두 받습니다.
3850_4#sh lldp neighbors te 3/0/44 detail
------------------------------------------------
Local Intf: Te3/0/44
Chassis id: 2c3f.387e.91d0
Port id: Gi0
Port Description: GigabitEthernet0
System Name: AP2.cisco.com
System Description:
Cisco IOS Software, C3500 Software (AP3G1-K9W8-M), Version 15.3(3)JNB3, RELEASE SOFTWARE (fc1)
Technical Support: https://www.cisco.com/c/en/us/support/index.html
Copyright (c) 1986-2016 by Cisco Systems, Inc.
Compiled Tue 05-Jan-16 00:44 by prod_rel_team
Time remaining: 64 seconds
System Capabilities: B
Enabled Capabilities: B
Management Addresses:
IP: 10.1.200.2
Auto Negotiation - supported, enabled
Physical media capabilities:
1000baseT(FD)
1000baseT(HD)
100base-TX(FD)
100base-TX(HD)
10base-T(FD)
10base-T(HD)
Media Attachment Unit type: 30
Vlan ID: - not advertised
Total entries displayed: 1
3850_4#sh power inline te 3/0/44 detail
Interface: Te3/0/44
Inline Power Mode: auto
Operational status: on
Device Detected: yes
Device Type: Ieee PD
IEEE Class: 3
Discovery mechanism used/configured: Ieee and Cisco
Police: off
Power Allocated
Admin Value: 60.0
Power drawn from the source: 15.4
Power available to the device: 15.4
Actual consumption
Measured at the port: 5.2
Maximum Power drawn by the device since powered on: 5.3
Absent Counter: 0
Over Current Counter: 0
Short Current Counter: 0
Invalid Signature Counter: 0
Power Denied Counter: 0
Power Negotiation Used: None
LLDP Power Negotiation --Sent to PD-- --Rcvd from PD--
Power Type: - -
Power Source: - -
Power Priority: - -
Requested Power(W): - -
Allocated Power(W): - -
Four-Pair PoE Supported: Yes
Spare Pair Power Enabled: No
Four-Pair PD Architecture: N/A
부팅되면 할당량이 낮아집니다.
3850_4#sh lldp neighbors te 3/0/44 detail
------------------------------------------------
Local Intf: Te3/0/44
Chassis id: 2c3f.387e.91d0
Port id: Gi0
Port Description: GigabitEthernet0
System Name: AP2.cisco.com
System Description:
Cisco IOS Software, C3500 Software (AP3G1-K9W8-M), Version 15.3(3)JNB3, RELEASE SOFTWARE (fc1)
Technical Support: https://www.cisco.com/c/en/us/support/index.html
Copyright (c) 1986-2016 by Cisco Systems, Inc.
Compiled Tue 05-Jan-16 00:44 by prod_rel_team
Time remaining: 108 seconds
System Capabilities: B
Enabled Capabilities: B
Management Addresses:
IP: 10.1.200.2
Auto Negotiation - supported, enabled
Physical media capabilities:
1000baseT(FD)
1000baseT(HD)
100base-TX(FD)
100base-TX(HD)
10base-T(FD)
10base-T(HD)
Media Attachment Unit type: 30
Vlan ID: - not advertised
PoE+ Power-via-MDI TLV:
Power Pair: Signal
Power Class: Class 3
Power Device Type: Type 1 PD
Power Source: PSE
Power Priority: high
Power Requested: 12700 mW
Power Allocated: 12700 mW
Total entries displayed: 1
3850_4#sh power inline te 3/0/44 detail
Interface: Te3/0/44
Inline Power Mode: auto
Operational status: on
Device Detected: yes
Device Type: Ieee PD
IEEE Class: 3
Discovery mechanism used/configured: Ieee and Cisco
Police: off
Power Allocated
Admin Value: 60.0
Power drawn from the source: 15.0
Power available to the device: 15.0
Actual consumption
Measured at the port: 6.1
Maximum Power drawn by the device since powered on: 6.2
Absent Counter: 0
Over Current Counter: 0
Short Current Counter: 0
Invalid Signature Counter: 0
Power Denied Counter: 0
Power Negotiation Used: IEEE 802.3at LLDP
LLDP Power Negotiation --Sent to PD-- --Rcvd from PD--
Power Type: Type 2 PSE Type 1 PD
Power Source: Primary PSE
Power Priority: low high
Requested Power(W): 12.7 12.7
Allocated Power(W): 12.7 12.7
Four-Pair PoE Supported: Yes
Spare Pair Power Enabled: No
Four-Pair PD Architecture: Share
show power inline <interface> detail 명령의 출력에는 CDP가 표시하는 것보다 수행된 협상에 대한 추가 정보가 표시됩니다. 전력 협상과 관련하여 CDP와 LLDP는 또 다른 큰 차이점이 있습니다. CDP는 포트에서 제공되는 전력량(15W)을 협상합니다. 그러나 LLDP에서는 PD가 포트가 공급할 수 있는 전력을 협상하지 않음을 알 수 있습니다. 그것은 PD가 원하는 전력량을 요구한다. 이 경우에는 12.7W입니다. 스위치(PSE)는 케이블링 손실을 보상해야 하며 포트에 15W를 할당해야 합니다. 전력 협상이 이루어지는 만큼, 장애 시 요구된 전력이 무엇이었는지를 결정하는 것도 핵심이다. 디바이스가 가동된 기간과 오류 발생 시 발생한 이벤트에 대한 지식은 근본 원인에 대한 자세한 정보를 제공할 수 있습니다. 예를 들어 IP 전화기가 잠에서 깨어나 화면이 완전히 켜지면 순간적으로 더 많은 전력을 끌어올 수 있습니다.
요약
아이맥스 오류의 경우 정확한 원인을 파악하기 어렵다. 거의 모든 경우에서 PD가 더 많은 전원을 끌어오는 문제가 발견되고, PD업체가 스위치와 협상한 전원을 초과하는 이유에 대해 조사를 하는 것은 참여가 필요하다.
또한 전기 특성이 변경되고 포트에 소모되는 전력의 양에 영향을 주므로 케이블 유형과 길이를 조사하는 것이 중요합니다. 전력 협상을 조사하여 디바이스가 요청한 전력도 할당받는 전력량인지 확인하는 것도 중요합니다. LLDP의 경우 PD와 PSE 간 케이블링을 위한 추가 예산이 필요하다. 경우에 따라 정적으로 할당된 전력을 사용하면 Imax 오류를 해결하거나 디바이스에서 포트에서 전력을 빼는 양을 확인할 수 있습니다. PD가 할당받은 전력량을 추월한다는 확인은 전력 측정 및 시험 장치만으로 이루어질 수 있다.
Cisco IOS XE 릴리스 3.6.5 및 3.7.5 이상에서는 Imax 오류를 중심으로 몇 가지 개선이 이루어졌습니다.
- Icutoff 값을 포트로 다시 프로그래밍하는 양이 줄어들었습니다.
- 포트에서 전력을 초과 인출할 수 있는 허용량이 증가했으며, 경우에 따라 이것은 Imax 오류를 방지하기에 충분할 수 있습니다.
- Imax 오류가 잘못된 경보로 발생할 수 있는 일부 코너 사례 시나리오가 해결되었습니다.
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