排除Catalyst 3650/3850交换机上的PoE Imax错误

简介

本文档介绍如何对Catalyst 3650/3850交换机上的PoE（以太网供电）Imax错误进行故障排除。Catalyst 3650/3850交换机使用PoE，以便通过连接到交换机的以太网电缆为外部设备(如无线接入点(AP)、IP电话等)供电。

什么是Imax错误？

当交换机上支持PoE的端口的功率超过协商的功率时，就会出现Imax错误。当IEEE供电设备(PD)启动时，它会分为类。根据设备所处的类别，交换机将为设备分配一定的瓦特，该瓦特用作电源设备(PSE)。 稍后，使用思科发现协议(CDP)或链路层发现协议(LLDP)请求或多或少电源的设备可以重新协商。这是为了实现权力预算。

PD确保它不会消耗比分配的功率更多的电力。交换机通过设置Icutoff值来控制此情况。这是在控制器上设置为高标记的值。当设备超过Icutoff值时，交换机停止供电并记录Imax错误，该错误表示所连接的设备超过协商的瓦数。

与较旧设备的比较

Catalyst 3650/3850采用更强大的PoE控制器。如果Catalyst 3750等较旧设备在设置Icutoff值方面不支持较细粒度，则Catalyst 3650和3850会支持。这通常会导致人们认为Catalyst 3650/3850遇到旧设备所没有的问题。然而，在几乎所有情况下，这只是一种看法。较旧的设备对电源的管制粒度较小，并且允许PD比协商的设备消耗更多电源。Catalyst 3650/3850确实会更严格地控制所消耗的电源，因此，Catalyst 3650/3850上可能会出现Imax错误，因为将同一设备连接到较旧的交换机不会显示任何问题。

排除Imax错误

确定一个PD究竟在场中吸收了多少能量并不容易。当交换机上的电源控制器检测到端口上有更多电源时，它会关闭端口并通知Cisco IOS^® PD已超过最大分配功率。在Cisco IOS中，您可以使用show power inline <interface> detail命令查看每个端口当前消耗的电源。

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

此输出中端口上显示的测量值由控制器测量。此信息每隔几秒收集一次，并提供一些有关所消耗功率的指示。使用“最大功率”显示的值似乎有助于排除Imax错误，但遗憾的是，这只是设备最大功率的历史显示。如果发生Imax错误，则当时的功耗不会报告回Cisco IOS，也不会显示在Cisco IOS中。

如示例所示，分配给端口的值为15W。这是在接口上编程的截止值。在Cisco Bug ID CSCuy7423之前，Icutoff值会定期在端口上编程。每次收到CDP数据包时，都会重新编程该值。在Cisco Bug ID CSCuy74231(在Cisco IOS-XE 3.6.5E和3.7.5或更高版本中修复)之后，此编程已优化。这降低了重新编程Icutoff值时出现“故障”的可能性，这会导致Imax错误。

Icutoff值的编程可通过两个命令显示。通过跟踪，可以在跟踪中以历史方式收集日志，也可以启用调试以在调试消息出现时记录调试消息。获取此命令的命令如下：

show mgmt-infra trace message platform-mgr-poe  
     
     
debug platform poe

仅当堆栈中的活动交换机支持PoE时，才能执行show trace命令。否则，首先要连接到堆叠中的PoE成员交换机以执行该命令，需要此命令：

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)

如前所述，诊断Imax错误是一个复杂的过程。Imax错误发生时记录的信息不多。控制器关闭端口，PD通常会丢失所有日志，因为它在吸取比分配的更多电力时正在执行什么操作。现场端口的牵引功率测量不容易，但静态分配功率可以确定。通过静态分配比动态请求的功率更多的功率，可以确定PD将消耗多少的功率，从而触发超过Icutoff阈值。使用命令power inline static max <value>可在交换机端口上配置静态最大功耗。

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

电源协商

各种IEEE类都定义了电源使用级别。在PD和PSE之间使用CDP或LLDP进行进一步的功率协商。当你看到Imax错误时，电力谈判起着重要作用。PD请求分配多少电源，但也应确保它不会超过请求的值。

类PSE PD 

0类/默认15.4W 12.95W

1类4.0W 3.84W 

2类7.0W 6.49W

3类15.4W 12.95W

4类30.0W 25.50W

根据此表，交换机(PSE)允许使用某种最大功率，具体取决于检测到的类。请注意，该标准还定义了PD应该能够消耗的功率。标准为PSE和PD之间的布线使用的功率预算分配。这也突显出，了解在调查Imax错误时使用哪种类型的电缆，以及确定在什么情况下这些电缆比在其他情况下更可能发生电缆的重要性。

在分类之上，使用CDP或LLDP协议完成电源协商。这样交换机可以分配比类设置的最大功率大或小的功率。

如下例所示，出现PD（本例中为接入点）。在进行电源协商之前，它已分配为类设置的默认15.4W。

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: http://www.cisco.com/techsupport
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 

现在，一旦进行电源协商，交换机分配的电源就会减少。请注意，在show cdp neig <if> detail命令的输出中，请求的各种功率级别。虽然某些设备可能只有一个要求，但有些设备会请求多个功率电平。例如，如果无线接入点不能获得全功率，则可以打开或关闭无线电。在本例中，PD请求15000或14500 mW。

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: http://www.cisco.com/techsupport
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

使用LLDP而不使用CDP会显示相同的结果。当PD通电时，设备会按类接收15.4W的全功率。 

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: http://www.cisco.com/techsupport
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

一旦启动，分配就会降低。

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: http://www.cisco.com/techsupport
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命令的输出显示了与CDP显示的协商相比有关的更多信息。在电源协商方面，CDP和LLDP之间还有另一个主要区别。CDP协商端口(15W)上提供的功率量。 但是，使用LLDP时，您会看到PD不协商端口应提供的电源。它要求PD希望拥有的电量。在本例中为12.7W。交换机(PSE)必须补偿布线中的损耗，并为端口分配15W。在进行电源协商时，确定故障时所请求的电源也是关键。了解设备的运行时间以及错误发生时可能发生的事件可以提供有关根本原因的详细信息。例如，IP电话从睡眠状态中出来并完全打开其屏幕，可能会暂时吸收更多电力。

摘要

对于Imax错误，很难确定确切原因。在几乎所有情况下，这都是PD消耗更多电力的问题，需要与PD供应商合作以调查为什么PD超过与交换机协商的电力。

研究布线的类型和长度也很关键，因为这确实会改变电气特性并影响端口上消耗的功率。此外，还必须调查电源协商，确认设备请求的电源也是分配的电源量。对于LLDP，需要额外预算来布线PD和PSE。在某些情况下，通过使用静态分配的功率，可以解决Imax错误和/或确定设备在端口上超量消耗的功率量。只有通过功率测量和测试设备，才能确认PD超量其分配的功率量。

在Cisco IOS-XE 3.6.5和3.7.5版及更高版本中，对Imax错误进行了一些改进：

• Icutoff值到端口的重新编程量已减少。
• 端口上的超调功率允许已增加，这在某些情况下可能足以防止Imax错误。
• 解决了某些角落情况，其中Imax错误可能是错误警报。