インターフェース / Power over Ethernet

本製品のPoE（Power over Ethernet）給電機能について説明します。
PoE（Power over Ethernet）は、UTPケーブルを使って、データと電力を同時に伝送する技術です。PoEの規格（IEEE 802.3af、IEEE 802.3at）では、電力を供給する側を「給電機器（PSE: Power Sourcing Equipment）」、電力の供給を受ける側を「受電機器（PD: Powered Device）」と呼びます。

本製品のPoE仕様

本製品は、PoE規格に準拠した給電機器として、1ポートあたり最大30Wの電力供給が可能です。
装置全体の最大供給電力は、240Wです。

PoE給電機能に対応しているのは、本体内蔵の10/100/1000BASE-T PoEポート5～12（AT-IE340-12GP）、5～20（AT-IE340-20GP）、3～18（AT-IE340L-18GP）です。


PoE給電機能のオン・オフ

初期状態では、すべてのPoEポートでPoE給電機能が有効になっており、接続された受電機器（PD）の検出、電力クラスの識別を自動的に行い、必要に応じて給電を開始します。
接続されている機器が受電機器ではなく通常のEthernet機器だった場合は、給電を行わず通常のEthernetポートとして動作します。


指定したポートでPoE給電機能を無効にするには、該当ポートを対象とするインターフェースモードにおいて、power-inline enableコマンドをno形式で実行します。
awplus(config)# interface port1.0.1-1.0.4
awplus(config-if)# no power-inline enable

指定したポートでPoE給電機能を再度有効にするには、power-inline enableコマンドを通常形式で実行します。
awplus(config)# interface port1.0.1-1.0.4
awplus(config-if)# power-inline enable

電力配分方法

本製品では、受電機器が接続されたポートに対して、受電機器が必要とする分だけ電力を供給するという電力配分方法を採用しています。
システム全体の供給電力に余裕があるかぎり、新たに接続された受電機器への給電を開始する仕様で、ポートへの出力電力は、受電機器の実際の電力使用量にもとづいて決まります。

受電機器が必要とする分だけ電力を供給するため、PoE 電源の電力を無駄なく割り振ることができますが、不意の給電停止を避けるため、ケーブルでの内部損失分や受電機器の電力使用量の変動を考慮して、電力配分の見積もりを行う必要があります。

給電時の優先順位

PoE電源の電力使用量が装置全体の最大供給電力を上回った場合は、給電中のポートのうち、もっとも優先順位の低いポートへの給電を停止します。優先順位は次のようにして決定されます。

  1. ポートの給電優先度（power-inline priorityコマンドで設定）。critical（最高）、high（高）、low（低）の3段階。

  2. 給電優先度の同じポート間では、ポート番号の小さいほうが優先順位が高くなる。

初期状態では、すべてのPoEポートで給電優先度がlowに設定されています。したがって、給電時の優先順位はポート番号の順になります（ポート1が優先順位最高）

ポートの給電優先度を変更するには、power-inline priorityコマンドを使います。
awplus(config)# interface port1.0.2
awplus(config-if)# power-inline priority critical

ポートからの出力電力の上限

power-inline maxコマンド を使用すると、ポートごとに最大出力電力を任意に設定することができます。

給電中のポートにおいて、なんらかの理由で出力電力が上限値を超えた場合は、給電時の優先順位に関係なく該当ポートへの給電が停止されます。

初期状態では、すべてのPoEポートで上限値が未設定です。未設定時は、接続された受電機器の電力クラスにおける最大出力電力が上限となります。

ポートからの出力電力が、クラス1 受電機器の場合4W、クラス2 受電機器の場合7W、クラス3 受電機器の場合15.4W、クラス4 受電機器の場合30W を超えると、該当ポートへの給電が停止されます。

power-inline maxコマンド設定時は、接続された受電機器の電力クラスにおける最大出力電力よりも小さい値を設定している場合、設定された上限値を超えると給電を停止します。

ポート1.0.1からの出力電力を6000mW（6W）までに制限するには次のようにします。
awplus(config)# interface port1.0.1
awplus(config-if)# power-inline max 6000

給電拒否動作

前述のとおり、本製品はシステム全体の供給電力に余裕があるかぎり、新たに接続された受電機器への給電を開始する仕様ですが、不意の給電停止を避けるため、電力使用量が一定量を超えた場合には、新たに接続された受電機器への給電を拒否するという動作を行います。

最初にこれ以降の説明で使用する用語についてまとめておきます。
用語
show power-inlineコマンドの表示項目名
解説
PoE電源の最大供給電力 Nominal Power 本製品に搭載されているPoE用電源（システム全体）の最大給電電力
PoE電源の電力使用量 Actual Power Consumption 本製品に搭載されているPoE用電源（システム全体）の実際の電力使用量
PoE電源の余剰電力 - 「PoE電源の最大供給電力」から「PoE電源の電力使用量」を差し引いた値

空きポートに新たに受電機器が接続されると、本製品は受電機器の電力クラスを識別し、該当クラスで規定されている最大電力と、受電機器が接続された時点でのPoE電源の余剰電力とを比較して、新たな受電機器への給電を開始するかどうかを判断します。

新たな受電機器接続時に、「該当クラスの電力」が「余剰電力」を上回る場合は受電機器への給電を拒否し、「該当クラスの電力」が「余剰電力」を下回る場合は受電機器への給電を開始します。

「該当クラスの電力」とは次表の「給電機器の電力」のことで、この値とPoE電源の余剰電力とを比較します。
表 2：電力クラス（参考）
クラス
受電機器の電力（最大）
給電機器の電力
0 13.0W 15.4W
1 3.84W 4.0W
2 6.49W 7.0W
3 13.0W 15.4W
4 25.5W 30.0W

PoE 電源の余剰電力に対して、新たに接続された受電機器への給電が拒否されるクラスの分類は以下のとおりです。
PoE 電源の余剰電力
新たに接続された受電機器への給電可否
15.4W以上30W未満 クラス4受電機器への給電拒否（クラス1 ～ 3は給電可）
7W以上15.4W未満 クラス3 ～ 4受電機器への給電拒否（クラス1 ～ 2は給電可）
4W以上7W未満 クラス2 ～ 4受電機器への給電拒否（クラス1は給電可）
4W未満 全クラスの受電機器への給電拒否

たとえば、最大供給電力が240Wの本製品において、PoE 電源の電力使用量が230W だった場合、余剰電力は 10W となります。この状態で、新たにクラス3 受電機器を接続した場合、クラス3 ＝ 15.4W ＞ 10W となり、実際の電力使用量が 10W 未満であっても、給電は開始されません。同じ条件でクラス1 ～ 2 の受電機器を接続した場合は、給電が行われます。

なお、接続ポートに「ポートからの出力電力の上限」が設定されている場合は、給電可否の判断には受電機器の該当クラスではなく、設定値が使用されます。たとえば、余剰電力が10Wの状態で、新たな受電機器の接続ポートに 8W の上限値が設定されている場合は、8W ＜ 10Wとなるため、給電が開始されます。ただし、受電機器が必要とする電力が設定値を上回れば、該当ポートへの給電は停止されます。

その他

PoE電源の電力使用量を監視するため、ログメッセージの出力、および、SNMPトラップ送信のしきい値を設定することができます。これには、power-inline usage-thresholdコマンドを使います。しきい値は、装置全体の最大供給電力に対する割合（%）で指定します。初期設定は80%です。
awplus(config)# power-inline usage-threshold 90

PoE電源の電力使用量がしきい値を下から上、あるいは、上から下にまたぐと、ログメッセージが出力されます。また、SNMPトラップの設定がなされている場合はSNMPトラップメッセージも送信されます。


PoE給電機能の各種情報を確認するには、show power-inlineコマンド、show power-inline countersコマンド、show power-inline interfaceコマンドを使います。

Non-stop PoE機能

本製品は、Non-stop PoE機能に対応しています。

本機能を有効にすることで、PoE給電を維持したままPoE給電機器を再起動できます（ご購入時は無効）。
ファームウェアのアップグレードなどで本製品の再起動が必要な場合でも、受電機器側への給電を維持したまま再起動が可能です。
なお、システムの再起動中に、別の受電機器につなぎかえるなどしてPoEポートの状態が変更された場合は、自動で電力を再ネゴシエーションします。


本機能を有効にするには、グローバルコンフィグモードのpower-inline hanpコマンドを実行します（無効化する場合はno形式で実行します）。
これにより本製品のすべてのPoEポートで本機能が有効になります。
awplus(config)# power-inline hanp

特定のPoEポートに対してのみ本機能を無効化したい場合は、グローバルコンフィグモードのpower-inline hanpコマンドを実行後、無効化したいポートを指定して、インターフェースモードのpower-inline hanpコマンドをno形式で実行します（再度有効化したい場合は、power-inline hanpコマンドを通常形式で実行します）。
awplus(config)# power-inline hanp
awplus(config)# interface port1.0.4
awplus(config-if)# no power-inline hanp


本機能の設定状態を確認したい場合は、show power-inlineコマンドまたは、show power-inline interfaceコマンドを使います。

本機能によって、最後にPoE電力をネゴシエーションした時刻を確認したい場合は、show power-inline interfaceコマンドでdetailオプションを指定します。

異常高温時のPoEポート給電停止

本製品には、内部温度が既定のしきい値（90℃、103℃、107℃の3段階）を超えたとき、アラーム通知やPoEポートへの給電停止によって、高温による部品へのダメージを回避する機能が備わっています。
内部温度が既定のしきい値（85℃）まで下がると、自動でPoEの給電が再開されます。


内部温度のしきい値と本製品の動作は、以下のように設定されています。
しきい値
本製品の動作
85℃ 本機能により停止したPoEポートへの給電を再開する ログ、トラップを送信する
本機能によるアラーム通知が解除される
90℃ 以下によりアラーム通知する

　・本製品のFault LED点滅または外部装置への出力によるアラーム通知
　　※alarm facility temperatureコマンドを有効に設定しておく必要があります

　・show system environmentコマンドのfault表示による通知
103℃ 給電優先度が「critical（最高）」以外に設定されたPoEポートへの給電を同時に停止する

　※ポート番号の大きさに依存せず、給電優先度が「critical（最高）」以外（low（低）、high（高））に設定されたPoEポートへの給電を、同時に停止します　（たとえば、ポート1～2の給電優先度が「low（低）」、ポート3～4の給電優先度が「high（高）」に設定されていた場合、ポート1～4のポートが同時に給電停止します）

　※給電優先度は、power-inline priorityコマンドによって設定します

　※給電停止したポートは、show power-inlineコマンドで確認できます
107℃ すべてのPoEポートへの給電を同時に停止する

　※給電優先度に依存せず、すべてのPoEポートへの給電を同時に停止します
　　（たとえば、すべてのPoEポートの給電優先度が「critical（最高）」に設定されていた場合でも、すべてのPoEポートが同時に給電停止します）

また、本機能によってPoEの給電が停止された場合に送信されるトラップには、以下のようなものがあります。