POE有哪些工作模式？

POE有3种工作模式。

1、标准交换机模式。当拨到标准交换模式时，变成了普通非网管交换机，所有端口之间可以相互通信，POE端口可以正常供电。适用于普通数据传输环境。

2、视频监控模式。视频监控模式为监控应用设计，当交换机下联多个网络摄像机时，建议启用该模式，将上联口均接到上联设备，可有效减少监控网络中卡顿和马赛克的情况。该模式下，交换机的各个POE端口之间不能通信。仅一排端口的交换机，POE端口只能分别与上联口通信。两排端口的交换机，前端的POE口只能与端口号小的上联口通信；后端的POE口只能与端口号大的上联口通信。两个上联口之间不能通信。

3、VLAN隔离模式。变为该模式时，各个POE口之间不能通信，只能与上联口通信。如有多个上联口，上联口之间可以通信。适用于连接无线AP的使用场景，可以有效抑制网络风暴，提升无线网络性能。

注意：多个上联口不能连接到同一交换机或者同一服务器，模式切换后立即生效，无需重启交换机。

姓名：胡娟

学号：20021110092

嵌牛导读

为了适应移动设备数量的激增和不断增长的数据流量需求，大多数企业场所（如企业、机场和校园）都部署了大规模的 WiFi 系统，为用户提供室内的大范围覆盖和高速互联网体验。作者在本文中针对一个校园网大型 WiFi 系统进行数据分析和建模，以期最大化系统的长期缓存收益（long-term caching gain），即减少回传流量（backhaul traffic）的总量。作者首先对收集到的大量用户网络连接记录数据进行了深入的统计分析，并提出名为   LEAD   的缓存部署策略（Large-scale wifi Edge cAche Deployment），在该策略中，作者首先将大型 AP 群集到大小合适的边缘节点中，然后对边缘级别的流量消耗进行静态测量，并对流量统计数据进行采样，以便精确地描述未来的流量状况；作者最后设计了TEG（Traffic-wEighted Greedy）算法来解决长期缓存收益最大化问题。文章进行了大量以轨迹为驱动的仿真，结果证明了 LEAD 的有效性。

嵌牛鼻子

LEAD（Large-scale wifi Edge cAche Deployment）,TEG（Traffic-wEighted Greedy）

嵌牛正文

大规模WiFi系统边缘缓存部署策略主要挑战：

想要在大规模 WiFi 系统中以经济高效的方式部署边缘缓存，在以下三个方面非常具有挑战性。第一，在大规模的 WiFi 系统中部署边缘缓存要耗费大量的人力和时间资源，不太可能在每个 AP 上部署边缘缓存。因此，高效的缓存配置策略非常重要。第二，AP 的部署范围很广，在用户连接记录和流量消耗方面可能会有明显的特征。如何将有限的缓存存储预算分配给更多的用户，同时减轻后台的负担并不是一件轻而易举的事。一方面，如果将过多的缓存分配给用户关联较少的 AP ，则会浪费缓存资源；另一方面，对于那些用户频繁连接并消耗密集数据流量的热门 AP ，为其分配不足的缓存存储空间可能无法充分释放边缘缓存的潜力。第三，由于网络的动态和用户移动性，接入点的流量消耗是随时间动态变化的，而缓存部署是静态的一次性解决方案，因此在不知道未来流量状况的情况下，很难长期保持最高的缓存收益。

系统描述和问题定义

作者在其所在校园内的 WiFi 系统中进行了大量的数据收集和实验，该 WiFi 系统由 30925 区域中的 8000 个 AP 组成，可为 40000 多个用户提供网络连接服务，系统的架构如图 1 所示。

作者首先提出了一个大规模的 WiFi 缓存增益最大化（Caching Gain Maximization）问题：给定总的缓存存储预算 C ，如何将它们分配给大型 WiFi 系统中的 AP ，使总时间内减少的总回程流量最大？我们将长期持续时间划分为 T 个连续的时隙，并假设系统中有 N 个 AP，记为 。另外，对于  ，假设在时隙 t 期间有 个用户与 AP 建立了连接，表示为。因此，CGM 问题可以表述为：

数据收集和分析

作者持续两个多月，在 7710 个 AP 中收集了 41119940 条网络连接记录，覆盖 36952 个用户，总数据大小超过 35 GB。通过对数据的深入分析，得出以下结论。

1． 广泛的流量消耗

图 2 显示了 5月8日 - 6月8日以及 6月9日 - 7月9日每个 AP 的平均每日流量消耗，可以看出，两条曲线非常接近，这意味着每天的流量消耗规律相似，如果缓存初始部署策略设计得当，缓存收益可以长期维持。在两条曲线中，每日流量消耗的比例在 KB 和 KB 之间占 90％以上，流量消耗大于 KB 的总比例不超过 10％，这意味着如果可以在流量消耗非常大的那几个 AP 上正确部署缓存，则可以获得相当可观的缓存收益。

2． AP 受欢迎程度呈指数型分布

作者在本文中提出 AP 流量加权熵的概念来量化一个 AP 的受欢迎程度。具体来说，在某个时间段内与一个 AP 建立连接的用户数越多，消耗的流量越多，则流量加权熵越大，代表受欢迎程度越高。图3展示了两个月中所有 AP 的流量加权熵，可以看出具有相对较大的流量加权熵值（即非常受欢迎）的 AP 的比例很小。这启发我们仅在少数具有最大流量加权熵值的 AP 上部署更多的缓存资源，以提供缓存服务，会取得更好的缓存收益。

系统设计

一、 LEAD 策略设计

作者根据上述的数据收集和分析，设计了名为 Clustering Edge Nodes 的聚簇缓存节点策略：根据 AP 的物理位置，将相邻的 AP 聚集成大小合适的边缘节点。当建筑物较小，例如少于 20 个 AP 时，只需在该建筑物中部署一台边缘缓存服务器，即可通过将服务器连接到这些 AP 的 PoE 交换机来覆盖该建筑物中的所有 AP。对于可能具有超过 100 个 AP 的大型建筑物，我们将每个楼层划分为不同的边缘节点，即同一楼层中的 AP 由于物理上彼此靠近而被聚集成一个边缘节点，并且适合于应用边缘节点缓存部署。根据 GPS 定位，作者将分布于校园中 201 座建筑物上的 7710 个 AP 划分到 667 个边缘节点，并在这些节点上进行边缘缓存的部署。

二、 TEG 算法提出

经过作者的数据分析得到两个主要结论：第一，每个 AP 的流量消耗在很大的范围内变化，并且 AP 比例在该范围内平均分布，这表明应根据基础流量需求对缓存大小进行异构分配；第二，与单个 AP 相比，一组 AP（按物理位置划分集群）的流量消耗更加稳定，这意味着短期流量统计信息可用于推断未来的长期流量状况。

于是作者提出使用短期流量消耗平均值 来近似代替边缘节点 的未来长期流量消耗期望，于是可将 CGM 问题重写为：

作者设计了 TEG 算法，以贪心策略迭代地分配缓存存储。具体来说，如图5所示，给定总的缓存存储预算 ，我们首先分配缓存预算的第一个节点 ，使 处的缓存收益最大，即 ,以此类推,直到没有缓存预算可用，得到最终缓存分配结果  。TEG 算法的时间复杂度为 ，考虑到缓存的部署是一次性的解决方案，该复杂度是可以接受的。

作者使用 5月8日至 6月8日的用户连接数据作为训练数据集求得 ，将 6月9日至 7月9日的数据作为测试数据集来评估系统性能。作者选取了三种基准策略与本文提出的 LEAD 策略进行对比：Optimal（在已知未来流量消耗下的最优分配策略，这种策略无法实现，仅作为 CGM 问题的上限参考）、Equipartition（系统提供商通常会采用的策略，总缓存预算平均分配给每个边缘节点）、Demographics（根据用户密度分配缓存）。作者以缓存收益率（Caching gain ratio，成功缓存的流量与总消耗流量的比值）为指标来衡量以上四种算法的好坏，结果如图 6所示，可以看出 LEAD 缓存部署策略远远优于 Equipartition 和 Demographics 策略，并已非常接近最优策略，证明了本文策略的有效性。

论文出处：

Lyu F , Ren J , Cheng N , et al Demystifying Traffic Statistics for Edge Cache Deployment in Large-Scale WiFi System[C]// 2019 IEEE 39th International Conference on Distributed Computing Systems (ICDCS) IEEE, 2019

设置NETGEAR智能网管PoE功能的方法：

　　1、校准交换机系统时间

　　2、定义 PoE 定时器

　　3、将 PoE 策略应用于端口

　　校准交换机系统时间

　　手动配置交换机系统日期和时间。

　　进入System > Management > Time > SNTP Global Configuration菜单。

　　Clock Source(时钟源)选为Local。

　　Date和Time分别定义日期和时间，Date(日期)DD-MMM-Y分别为日-月-年;Time(时间)格式HH:MM:SS为别为时：分：秒。

　　设置好之后，点击APPLY，保存配置。

　　联网情况下，指定SNTP时间服务器和时区，交换机自动同步校准系统时间。

　　给交换机设置联网IP地址

　　进入System > Management > IP Configuration菜单，给交换机配置联网的IP地址。这里由于交换机连接在能访问互联网的局域网中，设置为Dynamic IP Address(DHCP)即可实现联网。

　　添加有效时间服务器地址

　　进入System > Management > Time > SNTP Server Configuration菜单，配置DNS和NTP时间服务器。仅当时间服务器为域名时需要添加有效DNS地址。这里直接添加NTP服务器IP地址：133100118，默认通讯端口为123，点击APPLY，保存配置。

　　设置时区，并与NTP同步时间

　　进入System > Management > Time > SNTP Global Configuration菜单。

　　Clock Source(时钟源)选为SNTP。

　　Time Zone Offset设置为当地时区，中国为东八区，选择UTC+8:00。

　　点击APPLY，保存配置。

　　稍后，在System > Management > Time > SNTP Global Configuration的SNTP Global Status可查看到Last Update Time和Server IP Address的信息表示已成功同步系统时间。

　　定义PoE定时器

　　进入System > PoE > Basic > PoE Configuration菜单，可查看PoE状态、总功率、上限阀值和已用功率等信息。

　　进入System > PoE > Advanced > Timer Global Configuration菜单，在Timer Schedule Name下输入定时器名称，如13-14，点击ADD，添加定时器。

　　进入System > PoE > Advanced > Timer Schedule Configuration菜单。

　　Timer Schedule Selection选取上面定义的Timer Schedule Name 13-14。

　　Timer Schedule Configuraion中定义时间：

　　Shutdown Time Start：关闭PoE功能起始时间，24小时制，格式：hh:mm，时：分。这里方便测试效果，开始时间定义为14：55;

　　Shutdown Time End：关闭PoE功能结束时间，24小时制，格式：hh:mm，时：分。结束时间为14：56;

　　Date Start：开始启用定时器日期，格式：DD-MMM-Y，日-月-年，这里日期为11-Jun-2014;

　　Date Stop：停止启用定时器日期，No End Date为无结束日期，End Date为结束日期，格式：DD-MMM-Y，日-月-年，这里选择No End Date;

　　Recurrence Pattern：循环模式，可配置为Daily(每天)、Weekly(每周)、Monthly(每月)、Yearly(每年)，这里选Weekly，下面对应设置Weekly Mode，如果此处选择Daily，则下面相应出现的选项是Daily Mode，其他选项类似;

　　Weekly Mode：每周模式，WeekDay可设置每周的哪些天起作用，可勾选项为Sun(周日)、Mon(周一)、Tue(周二)、Wed(周三)、Thu(周四)、Fri(周五)、Sat(周六)，这里勾选工作日Mon，Tue，Wed，Thu，Fri。

　　将PoE策略应用于端口

　　进入System > PoE > Advanced > PoE Port Configuration菜单。

　　在需要启用PoE定时器的端口前打勾，如果选取所有端口，勾选第一列的第一个复选框，这里选择g1：

　　Admin Mode：PoE管理模式，Enable(启用)/Disable(禁用)PoE端口提供PoE供电，这里默认Enable;

　　Priority Level：优先级级别，分Low(低)、Medium(中)、High(高)，此值决定了在PoE功率不足情况下端口PoE受电的优先级。在PoE功耗不足的情况下，优先级高的端口优先供电。默认情况下，所有端口优先级为Low(低)，此时根据端口号小优先级高来进行供电;

　　High Power Mode ：高功率模式。端口可提供的PoE功率，8023at或8023af。

　　Class：级别。连接到端口的受电终端的级别。此值指出交换机提供的PoE功率的范围。PD(受电终端)的PoE功耗一般都比较低。

　　Timer Schedule ：端口使用的PoE定时器。默认情况下未启用，这里选择刚刚设置的PoE定时器13-14;

　　Output Voltage (Volt) ：显示当前输出电压;

　　Output Current (mA)：显示当前输出电流;

　　Output Power (Watt) ：显示当前输出功率;

　　Power Limit：显示端口最大输出功率，最大为30000mW;

　　Status：状态

　　• Disabled 无功率传输;

　　• DeliveringPower 已连接受电终端并正常供电;

　　• Fault 端口故障;

　　• Test 端口处于Test模式;

　　• OtherFault 由于出错导致的端口空闲;

　　• Searching未连接PD时端口的默认状态;

　　设置完成之后，点击APPLY，保存配置。

　　下面的两个截图为交换机g1端口在14：55和14：56的PoE供电状态：

　　注意：部分型号如GS728TPS、GS752TPS和S3300-28X-PoE+、S3300-52X-PoE+的PoE和Timer Schedule是分开子菜单定义的，配置基本相同。

POE交换机供电不足或者没有电。

1、如果是千兆网络需要8芯网线。

2、网线如果不是六类网线不要超过30米。

3、如果是断线调整其他对线再接需要成对双绞线，不然也不通。

交换机和两部录像机1部路由器连接方法：

先直接用网线连接电脑和MODEM，电脑创建宽带拔号连接，然后直接在电脑上进行宽带拔号连接，连接网络后，如果上网速度正常，那么线路和MODEM没有问题，如果也一样不正常，那么请联系宽带运营商客服，要求上门检修。

如果上述连接正常，然后用网线连接MODEM和路由器的WAN端口，电脑连接到路由器的LAN端口就好了。

交换机（Switch）意为“开关”是一种用于电（光）信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的交换机是以太网交换机。其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机等。

交换机的含义：

交换是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术的统称。

交换机根据工作位置的不同，可以分为广域网交换机和局域网交换机。广域的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备，它应用在数据链路层。交换机有多个端口，每个端口都具有桥接功能，可以连接一个局域网或一台高性能服务器或工作站。实际上，交换机有时被称为多端口网桥。

存放汽油、烟草、卷纸等易燃物品的仓库中，往往需要部署IP摄像头以作监控用途，部署无线接入点来为产品进出库系统提供无线接入。但是此类型仓库中为IP摄像头及无线接入点部署强电线路以提供电源接入的难度高、安全隐患大。同时此类型仓库的面积一般较大，简单的PoE部署无法达到动辙百米的距离要求。PoE中继供电交换机在此场景中能够有突出表现，解决部署难题。如下图：