What is PoE? Power over Ethernet Explained
弱電工程中常用到交換機，尤其經常使用到PoE交換機，那麼如何選擇PoE交換機呢？
一、POE交換機
POE也被稱為基於局域網的供電系統(POL, Power over LAN )或有源以太網( Active Ethernet)，有時也被簡稱為乙太網供電，這是利用現存標準乙太網傳輸電纜的同時，傳送數據和電功率的最新標準規範，並保持了與現存乙太網系統和用戶的相容性。
IEEE 802.3af標準，是基於乙太網供電系統POE的新標準，它在IEEE 802.3的基礎上，增加了透過網線，直接供電的相關標準，是現有乙太網標準的擴展，也是第一個關於電源分配的國際標準。
二、PoE交換機 vs. 普通交換機
普通交換機：常見的為乙太網交換機，具備數據傳輸交換功能，在實際組網應用中，你可以把它簡單想像成類似排插的角色，當然功能並非排插那麼簡單。
PoE交換機：與普通交換機不同的是，PoE交換機除了普通交換機的功能外，還具備PoE供電功能。有了這項功能，PoE交換機可以給網路攝影機、無線AP、網路電話等網路設備供電，從而讓它們免去繁雜的電源布線。
三、PoE交換機的優勢
1、技術先進：單使用一條網線，就可以同時傳輸數據和供電，比使用多條線路來說更先進。
2、布線方便：由於布線方便，不用額外電源布線，在中大型監控系統中，可以極大的節省投資成本。
3、節省成本：從工程角度來說，可以少請施工人員，少購買一些線材之類的，降低勞動成本和物料成本，還可以縮短項目工期，後期維護難度也得到簡化。
4、安全性高：由於沒有直接的強電電源及強電電路，提高了使用的安全性。
1、AF標準：遵循IEEE802.3af標準的PoE交換機，能給最大功耗不超過12.95W的(PD)受電設備供電；
2、AT標準：遵循IEEE802.3at標準的PoE交換機，能給最大功耗不超過25W的(PD)受電設備供電。
3、特殊情況下：PoE交換機支持的供電標準不同，端口支持最大輸出功率也會不同，比如：IEEE802.3at標準的PoE交換機，只能給最大功耗不超過25W的(PD)受電設備供電；但(PSE)供電端口，最大支持40W供電的設備，卻可以給部分大功率 Speed Dome 攝影機供電；
1、認準PoE交換機品牌
目前市場可供選擇的品牌很多，國際的品牌主要特點是高性能高價格，性價比不高，大陸的品牌在品質上差異，還有穩定性皆有疑慮，基本上若無經過嚴格篩選，基本上不建議。而台灣有許多幫國際品牌 OEM\ODM，還有自有品牌廠商，普遍有一定的穩定性與國際水準。
2、考慮自己設備的功率是多大
對應選擇多大功率的PoE交換機？如果你的設備的功率是在15W以下的，那選擇支持802.3af標準的PoE交換機就可以了。如果功率是大於15W的，選擇802.3at標準的大功率交換機。
3、實體端口
首先要確定交換機接口數、光纖口數、網管、速率（10/100/1000M）等問題。目前市場上接口主要是8、12、16、24口。光纖口一般是一到兩個口，光口一定要注意是百兆還是千兆。根據情況而定。
PoE交換機一般用於連接受電終端，作為接入交換機使用，根據受電終端設備數量，考慮交換機支持PoE供電端口的數量。另外，也需要根據受電終端，和實際需求考慮端口，需要支持的最高速率，如AP的端口為千兆，且使用11AC或雙頻，則可以考慮使用千兆接入等。
4、供電參數
根據受電終端（AP或網路攝影機）支持的供電協議（如802.3af、802.3at或是非標準PoE）選擇合適的交換機，交換機支持的PoE供電協議，需要和受電終端一致。 非標準的PoE交換機存在很多安全隱憂，建議大家盡量選擇標準的48V PoE交換機設備。
5、布線方案
用戶可以將終端本地取電布線的成本，和用PoE交換機供電的成本，進行對比驗算。目前PoE交換機的供電距離，在100米以內。無佈局限制，可節省總體成本約50%。
100米以內布線，可靈活擴展網路，而不受電力線佈局限制，將無線AP、網路攝影機等終端設備，掛在牆壁高處或天花板上，靈活擴展，輕鬆布線，美觀大方。
6、售前售後技術支持
在此提醒廣大用戶需選擇可靠的品牌，選擇可靠的商家，以便於獲得專業的售前售後服務。要不然後期PoE交換機出問題了或者啥的，你都沒地找人去，從這點出發，最好是選擇專業廠商，一般從以上幾點出發，就可以選到稱心如意的好PoE交換機。
1、 選用支持動態功率分配(DPA)的交換機(請選擇標準的PoE交換機)；
2、先瞭解被供電設備的最大功率，然後用PoE交換機的總供電功率除以(PD)受電設備最大功耗，就能得出一台PoE交換機能給多少台AP、IP攝影機和IP電話設備供電。
3、可靠供電的距離最長為100米（網線品質較好的情況下），超過100米的極限，無法正常供電和傳輸數據。
4、目前大多數廠商的PoE交換機，都沒有防雷性能方面的設計，對一些雷雨多發地區，容易引起網路癱瘓。
5、最後說下其它注意事項，在購買PoE交換機時，要重量考量背板頻寬、傳輸距離、具體供電方式。
另外，最好購買比較專業的或者有一定知名度的品牌的PoE交換機，切勿貪便宜用強制供電PoE，或者其它非標PoE產品，以避免燒壞設備，或者引起其它不便。
七、選擇交換機要考慮哪些因素呢？
a、背板頻寬、二/三層交換吞吐率。
b、VLAN類型和數量。
c、交換機端口數量及類型。
d、支持網路管理的協議和方法。需要交換機提供更加方便和集中式的管理。
e、Qos、802.1q優先級控制、802.1X、802.3X的支持。
f、堆疊的支持。
g、交換機的交換緩存和端口緩存、主存、轉發延時等參數。
h、線速轉發、路由表大小、訪問控制列表大小、對路由協議的支持情況、對組播協議的支持情況、包過濾方法、機器擴展能力等，都是值得考慮的參數，應根據實際情況考察。
上面一個完成交換機選擇需要參考的因素，那通常選擇交換機我們可以通過以下幾個因素的判斷。
1、背板頻寬:
交換機的背板頻寬，是交換機接口處理器或接口卡和數據總線間，所能吞吐的最大數據量。背板頻標誌了交換機總的數據交換能力，單位為Gbps，也叫交換頻寬。
所以只有模組交換機（擁有可擴展插槽，可靈活改變端口數量）才有這個概念，固定端口交換機是沒有這個概念的，並且固定端口交換機的背板容量，和交換容量大小是相等的。
背板頻寬決定了各板卡（包括可擴展插槽中尚未安裝的板卡），與交換引擎間連接頻的最高上限。由於模組化交換機的體系結構不同，背板頻寬並不能完全有效代表交換機的真正性能。固定端口交換機不存在背板頻寬這個概念。
2、交換容量、轉發能力
由於交換引擎是作為模組化交換機，數據包轉發的核心，所以這一指標能夠真實反映交換機的性能。
對於固定端口交換機，交換引擎和網路接口模板是一體的，所以廠家提供的轉發性能參數，就是交換引擎的轉發性能，這一指標是決定交換機性能的關鍵。
支持第三層交換的設備，廠家會分別提供第二層轉發速率，和第三層轉發速率，一般二層能力用bps，三層能力用pps，採用不同體系結構的模組化交換機，這兩個參數的意義是不同的。
但是，對於一般的局域網用戶而言，只關心這兩個指標就可以了，它是決定該系統性能的關鍵指標。對於大型園區網和城域網用戶，討論交換機的體系結構，和第三層優化算法是有意義的。
3、背板頻寬計算
背板頻寬，是交換機接口處理器，或接口卡和數據總線間所能吞吐的最大數據量。
計算公式：端口數×相應端口速率×2（全雙工模式）
24口百兆+2口千兆
24*2*100+2*2*1000=8.8Gbps
4、線速包轉發率的計算方法
(1)、背板頻寬（交換容量）
考察交換機上所有端口能提供的總頻寬。計算公式為端口數*相應端口速率*2（全雙工模式）如果總頻寬≦標稱背板頻寬，那麼在背板頻寬上是線速的。
(2)、包轉發線速
包轉發率=千兆端口數量×1.488Mpps+百兆端口數量*0.1488Mpps+其餘類型端口數*相應計算方法。
5、參數1.488Mpps的來歷
那麼，1.488Mpps是怎麼得到的呢?
包轉發線速的衡量標準，是以單位時間內發送64byte的數據包（最小包）的個數，作為計算基準的。對於千兆乙太網來說，計算方法如下：1,000,000,000bps/8bit/（64＋8＋12）byte=1,488,095pps 說明：當乙太網幀為64byte時，需考慮8byte的幀頭和12byte的幀間隙的固定開銷。
故一個線速的千兆乙太網端口在轉發64byte包時的包轉發率為1.488Mpps。
快速乙太網的線速端口包轉發率，正好為千兆乙太網的十分之一，為148.8kpps。 對於萬兆乙太網，一個線速端口的包轉發率為14.88Mpps。
對於千兆乙太網，一個線速端口的包轉發率為1.488Mpps。
對於快速乙太網，一個線速端口的包轉發率為0.1488Mpps。
對於乙太網，一個線速端口的包轉發率為0.01488Mpps。
6、包轉發率
包轉發率標誌了，交換機轉發數據包能力的大小。是指交換機每秒可以轉發多少個數據包（Mpps），即交換機能同時轉發的數據包的數量。包轉發率以數據包為單位，體現了交換機的交換能力。
計算方法=千兆端口數量× 1.488Mpps+百兆端口數量× 0.1488Mpps+其餘類型端口數
24口百兆口，2個千兆口
2*1.488+24*0.1488≌6.6Mbps
7、線速交換
什麼的線速交換：線速交換，是指能夠按照網路通信線上的數據傳輸速度，實現無瓶頸的數據交換。其實現首先依ASIC晶片，透過專用硬體完成協議解析，和數據包的轉發，而不是透過軟體方式，依交換機的CPU完成。
線速交換的實現，還借助於分布式處理技術，交換機多個端口的數據流，能夠同時進行處理。因此局域網交換機，可以看做是CPU、RISC和 ASIC並用的並行處理設備。
八、MB、 Bps 、 bps 、pps的區別
前者是位，後者是字節
1byte=8bit
1MB=8Mb=8M
1MB=1024byte
Mbps這裡的p相當於「/」，也可以寫成Mb/s （兆比特每秒Mbps ）
通常說的100M的寬頻，可以表示為100Mbps(100Mb/s)，也可以表示成12.5MB/s(12.5MBps)
12.5MB/s就是我們透過軟體下載看到的數據 。
1、bps
寬頻速率的單位用bps(或b/s)表示；
bps表示比特每秒，即表示每秒鐘傳輸多少位資訊。在實際所說的1M頻寬的意思是1Mbps（是兆比特每秒Mbps不是兆字節每秒MBps）
線路單位是bps，表示bit(比特)/second(秒)，注意是小寫字母b；用戶在網上下載時顯示的速率單位，往往是Byte(字節)/s(秒)，注意是大寫字母B。字節和比特之間的關係為1Byte=8Bits
2M（即2Mb/s）寬頻理論速率是：256KB/s（即2048Kb/s），實際速率大約為103--200kB/s
2、pps
包轉發率標誌了交換機轉發數據包能力的大小。單位一般為pps（包每秒）
包轉發速率是指，交換機每秒可以轉發多少百萬個數據包（Mpps），即交換機能同時轉發的數據包的數量。
計算方法
1個千兆端口的線速包轉發率是1.4881Mpps， 百兆端口的線速包轉發率是0.14881Mpps
具體的數據包在傳輸過程中，會在每個包的前面，加上64個字節的數據包，原本只有512個bit，但在傳輸過程中實際=512+64+96=672bit，千兆端口線速包轉發率=1000Mbps/672=1.488095Mpps
用設備參數中的pps數值乘以672=bps
6.6Mpps*672=4435.2Mbps
