Guía completa de switches Power over Ethernet (PoE)

Los switches de red forman la columna vertebral de cualquier Red de Área Local, o “LAN” (pronunciado “lan”). En esta página aprenderás qué diferencia a un switch con PoE de un switch LAN convencional, cuándo deberías usar un switch PoE en lugar de un inyector PoE y qué es exactamente la tecnología PoE (Power over Ethernet).

¿Qué es Power over Ethernet (PoE)?

Power over Ethernet (PoE) es una tecnología que transmite energía eléctrica y datos a través de un cable Ethernet de par trenzado hacia puntos de acceso inalámbricos, cámaras IP y teléfonos VoIP. Permite que un solo cable patch RJ45 proporcione tanto la conexión de datos como la alimentación eléctrica a los dispositivos de borde conectados, en lugar de utilizar un cable separado para cada función. Lee más sobre Power over Ethernet (PoE) aquí.

¿Qué es un switch de red?

Un switch de red es un dispositivo de hardware que conecta dispositivos (“clientes de red”) dentro de una red de área local.

Permite que impresoras, PC, puntos de acceso inalámbricos y otros dispositivos compatibles con red se comuniquen entre sí. El switch de Capa 2 es el tipo de switch de red o Ethernet más utilizado. Cualquier switch Ethernet de Capa 2 que siga el modelo OSI utiliza direcciones MAC para dirigir el tráfico. Para transmitir la comunicación exactamente al puerto de destino conectado al destinatario, los switches de Capa 2 mantienen una tabla de direcciones MAC de todos los clientes LAN conectados. Debido a que “saben” a qué puertos están conectados los dispositivos de red, se diferencian de dispositivos más antiguos y básicos conocidos como hubs de red, los cuales enviaban los paquetes entrantes a todos los puertos.

¿Qué es un switch Power over Ethernet (PoE)?

Un switch PoE es un switch de red Fast Ethernet o Gigabit convencional que integra la funcionalidad Power over Ethernet. Un switch Power over Ethernet permite tanto la comunicación entre clientes de red como el suministro de energía a través del mismo cable de red RJ45 hacia dispositivos de borde compatibles con PoE, como teléfonos VoIP, cámaras de vigilancia en red o puntos de acceso inalámbricos. Un switch PoE permite que los dispositivos compatibles funcionen en lugares donde no existen tomas eléctricas o conexiones de red. Esta función principal de PoE puede ahorrar a las empresas grandes costos en la instalación de cableado eléctrico y de red (más información abajo), mientras los dispositivos de borde siguen operando donde se necesitan. Los switches PoE existen en muchas variantes diferentes.

Los switches PoE pueden clasificarse según los siguientes atributos:

Número de puertos con PoE:

Los switches PoE pueden ofrecer desde cuatro hasta 48 puertos de salida PoE, también llamados puertos PSE (Power Sourcing Equipment).

Velocidad de red

La mayoría de los switches Power over Ethernet más comunes proporcionan velocidades Gigabit (1000 Mbps) a los dispositivos conectados. Sin embargo, Fast Ethernet (100 Mbps) aún existe y, para muchos dispositivos de borde PoE, esa velocidad es suficiente.

Administrado o no administrado

Un switch PoE administrado puede hacer mucho más que simplemente enrutar datos y suministrar energía para satisfacer requisitos de red más complejos. Puede agrupar el tráfico de red en segmentos y ofrecer mucha más información sobre el estado de la red, los clientes conectados y el estado de la energía, entre muchas otras funciones y ventajas.

Opción de pantalla LCD

Algunos switches PoE no administrados cuentan con una pantalla LCD en el panel frontal. Estas pantallas de estado LCD proporcionan a los administradores de red información en tiempo real sobre la energía, como cuánta energía consume cada dispositivo PoE conectado, el consumo total combinado de todos los dispositivos y la potencia total disponible. También son muy útiles para mostrar alertas sobre posibles problemas y advertencias de sobrecarga, alta temperatura, protección contra cortocircuitos, entre otros.

Presupuesto PoE

La capacidad de un switch Power over Ethernet para alimentar dispositivos conectados está determinada en gran medida por el tamaño de su fuente de alimentación, que puede variar desde poco más de 50 watts hasta más de 500 watts. Este presupuesto de energía afecta directamente cuánta potencia por puerto puede suministrar el switch a los dispositivos conectados.

¿Cuáles son los beneficios de usar un switch PoE?

Ahorro en costos de instalación

Llevar energía estándar a lugares donde no existe es muy costoso. Por ejemplo, si deseas agregar cámaras en una parte de un almacén que no tiene tomas de corriente, sin PoE necesitarías contratar a un electricista certificado, ya que un administrador de red probablemente no podría realizar la instalación eléctrica. Sin embargo, con la aplicación de bajo voltaje de Power over Ethernet, cualquiera puede instalar los cables de red (o cables PoE) desde las cámaras hasta un switch PoE. Usar PoE también evita la necesidad de instalar tomas de corriente, cableado eléctrico y tableros de interruptores, lo que permite ahorrar aún más dinero.

Mayor flexibilidad

Los dispositivos de borde PoE pueden desplegarse fácilmente en ubicaciones sin tomas de corriente. Al no depender de un enchufe estándar, ahora se puede acceder con mayor facilidad a lugares que antes eran difíciles de alcanzar. Instalar una cámara de red PoE en lo alto de una pared o en el techo ya no es tan complicado, ya que solo se necesita un cable de red para proporcionar energía y conexión de red.

Gestión de energía (remota)

Una función muy útil de los switches PoE administrables es que se puede acceder a ellos a través de Internet o de la red local. Este acceso permite reiniciar de manera remota los dispositivos de borde que puedan haber fallado. La cámara de red que dejó de funcionar o el teléfono VoIP que necesita un reinicio ya no requieren intervención física en el sitio. Todo lo que se necesita para reiniciar cualquiera de estos dispositivos es hacerlo a través de la interfaz de gestión del switch.

PoE Watchdog / Guard / Monitor de dispositivos alimentados

Algunos switches PoE administrables pueden monitorear todos los dispositivos PoE conectados y reiniciar automáticamente aquellos que no han comunicado durante un período definido. Esta función es especialmente útil, por ejemplo, si una cámara de seguridad deja de funcionar en plena noche.

¿Cuándo usar un switch PoE y cuándo un inyector PoE?

Un inyector Power over Ethernet puede usarse para conectar un solo dispositivo de borde PoE a tu red. Lee más sobre inyectores PoE aquí. 

Decidir si usar un switch PoE o un inyector PoE depende de la cantidad de dispositivos PoE que necesites conectar. Dispositivos PoE individuales, como una cámara IP aislada en una obra o un único punto de acceso inalámbrico, pueden conectarse mediante inyectores PoE sin problema. En cuanto necesites conectar más dispositivos PoE, un switch PoE es la mejor opción. Si se instala una nueva red, una manera segura de preparar la instalación para el futuro es usar switches PoE administrables, que pueden alimentar todos los teléfonos VoIP y aislar y priorizar el tráfico de voz.

¿Qué es un switch PoE Pass-Through?

Un switch Power over Ethernet (PoE) pass-through es un tipo especial de switch PoE que obtiene su energía de un switch o inyector PoE upstream y la transmite a otros dispositivos PoE, como teléfonos VoIP y cámaras. En otras palabras, el switch PoE pass-through funciona simultáneamente como PD (dispositivo alimentado) y PSE (equipo de suministro de energía).

Ejemplo de funcionamiento: El switch PoE pass-through recibe 30 watts de un inyector PoE de alta potencia o de un switch PoE. El switch pass-through utiliza aproximadamente 5 watts para su propio funcionamiento interno como switch de red. Los 25 watts restantes se transmiten a otros dispositivos PoE conectados, permitiéndole operar como un switch PoE.

Potencia máxima de salida por puerto

Tener una idea básica de la cantidad de energía por puerto que necesitas para que tus dispositivos PoE funcionen es una buena forma de saber qué tipo de switch deberías comprar. No querrás adquirir un switch que no tenga suficiente potencia por puerto para la combinación de dispositivos que deseas conectar. La potencia promedio disponible por puerto para los dispositivos PoE depende de los siguientes factores:

1. Presupuesto total de potencia del switch
2. Número de puertos PoE
3. Energía del sistema: cuánta energía requiere el switch para funcionar

Para determinar cuánta potencia está disponible por puerto, usa la siguiente fórmula:

Potencia máxima promedio por puerto = (Consumo máximo de energía – Energía del sistema) / Número de puertos PoE

Ejemplo: Considera un switch PoE administrable Gigabit de 24 puertos con un presupuesto PoE de 430 watts. Revisando la hoja de especificaciones, encuentras que el consumo máximo del switch es de 500 watts. Basándonos en estos números:

• Consumo máximo: 500 watts
• Energía del sistema: 70 watts
• Presupuesto de potencia: 430 watts
• Potencia promedio por puerto: 17.9 watts

Aunque algunos dispositivos conectados a un switch PoE+ pueden consumir hasta 30 watts por puerto, otros podrían consumir menos. Sin embargo, todos los dispositivos PoE conectados agotarán el presupuesto de potencia disponible. Por ejemplo, si conectas 10 dispositivos PoE+ que consumen 30 watts cada uno al switch anterior, la potencia promedio por puerto para los 14 dispositivos restantes será de aproximadamente 9.28 watts en lugar de los 17.9 watts originales.

Si los demás dispositivos que deseas conectar pueden funcionar con esa cantidad de energía, perfecto. Si no, deberías considerar adquirir otro switch para acomodar los dispositivos que requieren más potencia por puerto.

¿Cuáles son las desventajas de los switches PoE?

Costo del hardware:

Un switch Power over Ethernet típico cuesta mucho más que su equivalente sin PoE. Es importante planificar la red cuidadosamente: ¿cuántos puertos PoE necesitas ahora? ¿Cuántos necesitarás en el futuro? ¿Bastarían algunos inyectores PoE en ubicaciones estratégicas para cumplir con los requerimientos?

Punto central de falla:

Si el switch PoE falla, las consecuencias pueden ser graves. Todo tu sistema telefónico podría quedar inoperativo, o las cámaras de seguridad podrían dejar de funcionar. Incluso los dispositivos no PoE se verían afectados. Como precaución, se considera obligatorio contar con energía de respaldo mediante un UPS, y es buena práctica tener un plan de acción en caso de que un componente crítico, como un switch PoE, falle.

Para ser justos, esta desventaja no es exclusiva de los switches Power over Ethernet y se aplica de igual manera a los switches Ethernet convencionales.

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