验证Catalyst 9000上的PoE 802.3AT/802.3BT之间的差异

简介

本文档介绍PoE标准802.3at和803.bt之间的区别。

先决条件

要求

Cisco 建议您了解以下主题：

• PoE（以太网电源）

使用的组件

本文档中的信息基于以下软件和硬件版本：

• 支持PoE的Catalyst 9000系列和线卡。
• 思科IOS-XE®

本文档中的信息都是基于特定实验室环境中的设备编写的。本文档中使用的所有设备最初均采用原始（默认）配置。如果您的网络处于活动状态，请确保您了解所有命令的潜在影响。

背景信息

术语

• IEEE — 电气和电子工程师协会
• PoE — 以太网供电
• PoE+ - PoE+标准将用电设备可消耗的最大功率从每个端口15.4W提高至30W
• UPoE — 通用PoE。Cisco专有技术，它扩展了IEEE 802.3 PoE标准，可提供为每个端口提供高达60W电源的能力。
• CDP - Cisco发现协议，用于在Cisco设备之间协商电源。
• LLDP — 链路层发现协议，用于在Cisco设备和非思科设备之间协商电源

如果设备检测到电路没有电源，支持PoE的交换机端口可以为所连接的设备之一供电。为此，我们创建了三种不同的标准，以便完成不同的任务：

• 符合IEEE 802.3af标准的用电设备
• 符合IEEE 802.3at标准的用电设备
• 符合IEEE 802.3bt标准的用电设备

1999年，IEEE标准化了PoE，可在各种连接的用电设备和供电设备之间建立互操作性。第一个标准802.3af规定，电源必须由备用线对(引脚4和5或引脚7和 或数据对（引脚1和2或引脚3和6）。在2009年，IEEE 802.3at（PoE+或2型）问世，它允许我们将功率增加到30W。最后，在2011年，一个新的思科专有标准出现，允许我们使用所有四对双绞线，IEEE 802.3bt标准定义了4PPoE类型3(UPOE)，允许我们提供高达60W的电源。之后，在2018年，此标准允许我们将电源的最大功率增加到90W，称为4PPoE类型4(UPOE+)。

Tu总结：

下一节重点介绍802.3at(Poe+)和802.3bt(UPoe+)模式。

PoE 交换机型号

• 产品ID中带有P的Catalyst 9000交换机和线卡支持一组端口或所有端口上的PoE+。例如，C9200L-48P-4G、C9200-24P、C9300-48P、C9400-LC-48P等。
• 产品ID中带有U的Catalyst 9000交换机和线卡在一组端口或所有端口上支持UPoE。例如，C9300-24U、C9400-LC-48UX等。
• 产品ID中带有H的Catalyst 9000交换机和线卡在一组端口或所有端口上支持UPoE+。例如，C9300-48H、C9400-LC-48H等。

注意：仅仅PoE功能并不能保证PoE分配。下一部分介绍何时需要CDP或LLDP来协商合适的电源。

下表介绍了支持PoE+、UPOE和UPOE+的设备：

注意：默认情况下，支持IEEE 802.3bt标准的第3类用电设备的Cisco Catalyst 9300 UPOE交换机处于802.3at模式。 

注意：Cisco Catalyst 9300 UPOE+交换机默认情况下支持IEEE 802.3bt标准，适用于第4类受电设备。 

交换机将符合IEEE标准的PoE设备分类到功耗类别下，并在检测到电源设备时立即供电。

IEEE 802.3at

• PoE+标准将用电设备可消耗的最大功率从每个端口15.4 W提高到每个端口30 W。
• 0类、3类和4类用电设备的初始分配为15.4 W。当设备启动并使用CDP或LLDP发送大于15.4 W的请求时，其分配最大功率可达30 W。
• 在PoE设备请求供电并仅在其可用时授予电源之前，交换机处于备用状态。然后，交换机验证电源可用性（设备上可用的PoE的总功率），并在端口提供或拒绝电源时执行计算，以使预算保持最新。 只要设备提供电源，就会涉及CDP或LLDP来协商可授予的总电源量：

如果在协商期间涉及CDP，以确定所连接的Cisco用电设备的功耗需求，即根据CDP消息分配的功率量。交换机相应地调整功率预算。请注意，CDP不适用于第三方PoE设备。交换机处理请求并授予或拒绝电源。如果请求获得批准，交换机将更新功率预算。如果请求被拒绝，交换机将确保关闭端口电源，生成系统日志消息，并更新LED。用电设备还可以与交换机协商获得更多电源。

借助LLDP，用电设备使用介质相关接口(MDI)类型、长度和值说明(TLV)、Power-via-MDI TLV协商功率，最高可达30 W。Cisco准标准设备和Cisco IEEE用电设备可以使用CDP或IEEE 802.3at power-via-MDI功率协商机制请求功率水平最高可达30 W。

• 如果PoE设备不支持CDP/LLDP，可以使用命令power inline port 2-event请求大于15.4 W:

Switch(config)# interface Te1/0/1
Switch(config-if)# power inline port 2-event 

IEEE 802.3bt

• 当使用IEEE 802.3bt模式时，Cisco UPOE设备作为802.3bt 3型或4型设备运行，每个端口最多分别支持6类和8类（请参阅文档中的IEEE电源分类表）。
• 此标准规定了以下步骤来分配电源：

      1.设备检测后，交换机根据其类型确定设备电源要求。

      2.初始功率分配是用电设备所需的最大功率量。当交换机检测到用电设备并为其供电时，它最初会分配此电量。

      3.如果交换机从用电设备收到CDP消息，并且当用电设备通过CDP功率协商消息与交换机协商功率级别时，可以调整初始功率分配。但是，这并不是必需的，因为交换机最初会根据其类分配所需的最大功率。

交换机将检测到的IEEE设备分类为功耗类。根据功率预算中的可用功率，交换机确定是否可以为端口供电。 

• 默认情况下，UPOE设备配置为使用802.3at模式。要将PoE标准更改为803.bt模式，请输入 hw-module switch switch_noupoe-plus命令可在全局配置模式下使用。需要重新加载：

Device# conf t
Device(config)#hw-module switch 1upoe-plus !!!WARNING!!!This configuration will power cycle the switch to make it effective. Would you like to continue y/n? Device# y

Device# show platform
Switch Ports   Model     Serial No.  MAC address    Hw Ver.  Sw Ver. 
------ ----- ---------  ----------- -------------- -------  --------
1        41  C9300-24UX FJB2318A04T 7802.b107.bf00   V02    17.03.05 
Switch/Stack Mac Address : 7802.b107.bf00 - Local Mac Address
! Output omitted for brevity

Device# show power inline Te1/0/24 detail
Interface: Te1/0/24
Inline Power Mode: auto
Operational status: on
Device Detected: yes
Device Type: Cisco IP Phone 7940
IEEE Class: n/a   <-- Type of class
Police: off

Power Allocated
Admin Value: 60.0
Power drawn from the source: 6.3
Power available to the device: 6.3

Actual consumption
Measured at the port: 1.9
Maximum Power drawn by the device since powered on: 1.9

Absent Counter: 0
Over Current Counter: 0
Short Current Counter: 0
Invalid Signature Counter: 0
Power Denied Counter: 0

Power Negotiation Used: CDP   <-- Protocol used to negotiate power
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   <-- Four pair copper support
Spare Pair Power Enabled: No   <-- Spair pair enabled
Four-Pair PD Architecture: N/A

Device# show power inline upoe-plus 
Module Available Used Remaining
(Watts) (Watts) (Watts) 
------ --------- -------- ---------
1 595.0 0.0 595.0

Device IEEE Mode - AT   <-- PoE standard used in the device

Codes: DS - Dual Signature device, SS - Single Signature device 
SP - Single Pairset device 
Interface Admin Type Oper-State Power(Watts) Class Device Name
State Alt-A,B Allocated Utilized Alt-A,B 
----------- ------ ---- ------------- --------- --------- ------- -----------
Te1/0/1 auto n/a off 0.0 0.0 n/a 
Te1/0/2 auto n/a off 0.0 0.0 n/a 

相关信息

• 技术支持和文档 - Cisco Systems
• 什么是以太网供电(PoE)?
• Cisco Catalyst 9400 系列线卡产品手册
• Cisco Catalyst 9200 系列交换机产品手册
• Cisco Catalyst 9300 系列交换机产品手册
• Cisco Catalyst 9400 系列交换机产品手册
• 接口和硬件组件配置指南（Catalyst 9300交换机）
• 接口和硬件组件配置指南（Catalyst 9400交换机）