驗證Catalyst 9000上的PoE 802.3AT/802.3BT之間的差異

簡介

本檔案將說明PoE標準802.3at和803.bt之間的差異。

必要條件

需求

思科建議您瞭解以下主題：

• PoE（乙太網供電）

採用元件

本文中的資訊係根據以下軟體和硬體版本：

• 支援PoE的Catalyst 9000系列和線卡。
• Cisco IOS-XE®

本文中的資訊是根據特定實驗室環境內的裝置所建立。文中使用到的所有裝置皆從已清除（預設）的組態來啟動。如果您的網路運作中，請確保您瞭解任何指令可能造成的影響。

背景資訊

技術

• IEEE — 電氣和電子工程師協會
• PoE — 乙太網供電
• PoE+ - PoE+標準將受電裝置可消耗的最大功率從每個埠15.4W提高至30W
• UPoE — 通用PoE。思科專有技術，擴展IEEE 802.3 PoE標準，提供每埠高達60W的供電能力。
• CDP - Cisco Discovery Protocol，用於在Cisco裝置之間協商功率。
• LLDP — 鏈路層發現協定，用於在思科裝置和非思科裝置之間協商電源

如果裝置檢測到電路沒有電源，則支援PoE的交換機埠可以為所連線的裝置之一供電。為此，我們建立了三種不同的標準，以便完成不同的任務：

• 符合IEEE 802.3af標準的供電裝置
• 符合IEEE 802.3at的供電裝置
• 符合IEEE 802.3bt標準的供電裝置

1999年，IEEE標準化的PoE在眾多互聯供電裝置和供電裝置之間建立互通性。第一個標準802.3af規定，電源必須由備用對(引腳4和5或引腳7和 或資料對（引腳1和2或引腳3和6）。在2009年，IEEE 802.3at（PoE+或Type 2）被建立，它允許我們將功率增加到30W。最後，在2011年，一個新的思科專有標準出現，允許我們使用所有四個雙絞線，IEEE 802.3bt標準定義了4PPoE第3類(UPOE)，允許我們提供高達60W的功率。後來，在2018年，此標準允許我們將電源的最大功率增加到90W，該電源稱為4PPoE Type 4(UPOE+)。

Tu總結：

下一節將重點介紹802.3at(Poe+)和802.3bt(UPoe+)模式。

PoE 交換器型號

• Catalyst 9000交換機和線卡（產品ID中帶有P）支援一組埠或所有埠上的PoE+。例如，C9200L-48P-4G、C9200-24P、C9300-48P、C9400-LC-48P等。
• Catalyst 9000交換機和線卡（產品ID中帶有U）在一組埠或所有埠上支援UPoE。例如C9300-24U、C9400-LC-48UX等。
• Catalyst 9000交換機和產品ID中帶有H的線卡在一組埠或所有埠上支援UPoE+。例如C9300-48H、C9400-LC-48H等。

注意：僅僅PoE功能並不能保證PoE分配。下一節介紹何時需要CDP或LLDP來協商正確的電源。

下表介紹支援PoE+、UPOE和UPOE+的裝置：

註：預設情況下，Cisco Catalyst 9300 UPOE交換機支援第3類供電裝置的IEEE 802.3bt標準，處於802.3at模式。 

注意：預設情況下，支援第4類供電裝置的IEEE 802.3bt標準的Cisco Catalyst 9300 UPOE+交換機處於802.3bt模式。 

交換機將符合IEEE標準的PoE裝置分類為功耗類，並在檢測到電源裝置後立即提供電源。

IEEE 802.3at

• PoE+標準將受電裝置可消耗的最大功率從每個埠15.4 W提高到每個埠30 W。
• 0類、3類和4類供電裝置的初始分配為15.4 W。當裝置啟動並使用CDP或LLDP傳送請求超過15.4 W時，其分配最大功率可達30 W。
• 交換機處於備用狀態，直到PoE裝置請求電源並僅在可用時授予電源。然後，交換機驗證電源可用性（裝置可用的PoE的總功率），並在埠提供或拒絕電源時執行計算，以便保持最新預算。 一旦裝置提供電源，就會涉及CDP或LLDP來協商可授予的總電源量：

如果在協商過程中涉及CDP，以確定所連線的思科供電裝置的功耗要求，即根據CDP消息分配的功率量。交換機相應地調整功率預算。請注意，CDP不適用於第三方PoE裝置。交換機處理請求並授予或拒絕電源。如果請求獲得批准，交換機將更新電源預算。如果請求被拒絕，交換機將確保關閉埠的電源，生成系統日誌消息並更新LED。已供電的裝置還可以與交換機協商以獲得更多電源。

藉助LLDP，供電裝置使用媒體相關介面(MDI)型別、長度和值描述(TLV)(Power-via-MDI TLV)實現最高30 W的協商功率。Cisco預標準裝置和Cisco IEEE供電裝置可以使用CDP或IEEE 802.3at power-via-MDI功率協商機制請求最高30 W的功率級別。

• 如果PoE裝置不支援CDP/LLDP，則可以使用命令power inline port 2-event 請求大於15.4 W:

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

IEEE 802.3bt

• 當使用IEEE 802.3bt模式時，Cisco UPOE裝置作為802.3bt第3類或第4類裝置運行，並在每個埠上分別支援第6類和第8類（請參閱文檔中的IEEE電源分類表）。
• 此標準說明以下程式以分配功率：

      1.檢測到裝置後，交換機將根據裝置型別確定裝置電源要求。

      2.初始功率分配是受電裝置所需的最大功率量。當交換機檢測到已供電裝置並為該裝置供電時，它最初分配該電量。

      3.如果交換機從供電裝置收到CDP消息，並且供電裝置通過CDP功率協商消息與交換機協商功率級別時，可以調整初始功率分配。但是，這並非必需的，因為交換機最初會根據其類分配所需的最大功率。

該交換機將檢測到的IEEE裝置分類為功耗類。根據功率預算中的可用功率，交換機確定埠是否可以通電。 

• 預設情況下，UPOE裝置配置為使用802.3 at模式。要將PoE標準模式更改為803.bt模式，請輸入 hw-module switch switch_noupoe-plus命令可在全域性配置模式下使用。需要重新載入：

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 

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