Skip to content

Power over Ethernet (PoE) & VLAN – 2025-09-17 (NT, TRE)

Power over Ethernet (PoE) – vollstaendige, pruefungsrelevante Notizen

1) Grundidee und Begriffe

  • PoE = Daten + Gleichstrom ueber dasselbe Cat-Kabel. Ein Kabel pro Geraet, Netzteile vor Ort entfallen.
  • Sicherheit: PSE prueft zuerst eine PD-Signatur (~25 kΩ), legt erst danach Spannung an.
  • PSE = Power Sourcing Equipment, z. B. PoE-Switch oder Midspan-Injector.
  • PD = Powered Device, z. B. WLAN-AP, IP-Kamera, VoIP-Telefon.
  • Endspan = PoE direkt am Switchport.
  • Midspan = separater Injector zwischen Switch und Endgeraet.
  • PD besitzen einen Gleichrichter am Eingang, daher ist die Polaritaet unerheblich.

Hinweise: - Eine UPS kann vorgeschaltet werden, damit PoE-Geraete bei Stromausfall weiterlaufen. - Kabelerwaermung durch Buendelung und kleine Leiterquerschnitte beachten.

2) IEEE-Standards, Spannungen, Leistungen

Standard Marketing Paare Spannung (V DC) PSE max. (W) Garantierte PD-Leistung (W) PD Type Jahr
802.3af PoE 2 44–57 15.4 12.95 Type 1 2003
802.3at PoE+ 2 50–57 30 25.5 Type 2 2009
802.3bt Type 3 PoE++ 2 oder 4 50–57 60 51 Type 3 2018
802.3bt Type 4 PoE++ 4 50–57 90 71–72 Type 4 2018

Korrektur: - Die garantierte PD-Leistung ergibt sich aus Leitungsverlusten bei 100 m. - Cisco UPOE (60 W, 4 Paare) war proprietaer vor 802.3bt. - Passive PoE (z. B. 24 V) ist nicht IEEE-konform und besitzt keine Erkennung.

3) Leistungsklassen (0–8)

  • Class 0: Default (bis 12.95 W PD bei af)
  • Class 1–3: bis 12.95 W
  • Class 4: bis 25.5 W (at)
  • Class 5–6: bis 51 W (bt Type 3)
  • Class 7–8: bis 71 W (bt Type 4)

Merke:
Type 1 = af, Type 2 = at, Type 3/4 = bt.

4) Uebertragungsprinzip

  • Alternative A: 1–2, 3–6
  • Alternative B: 4–5, 7–8
  • 1000Base-T: Daten auf allen 4 Paaren, PoE per Phantom-Speisung.
  • 802.3bt nutzt 4 Paare zur Reduktion der Strombelastung pro Paar.

100-m-Regel:
90 m Permanent Link + 2×5 m Patchkabel.

5) Ablauf

  1. Detection (PD-Signatur)
  2. Classification (0–8)
  3. Power On
  4. MPS (Maintain Power Signature)
  5. Optional LLDP-MED fuer dynamische Leistungsanpassung

6) Budgetierung

Formel Leitungsverlust: P_Verlust = I² × R

Beispiel: 8 Kameras × 12 W = 96 W
+ 25 % Reserve = 120 W Budget

Reserve 20–30 % empfohlen.

7) VLAN – Grundlagen

Was ist ein VLAN?

Ein VLAN trennt ein physisches LAN logisch in mehrere Broadcast-Domaenen.
Geraete in unterschiedlichen VLANs koennen ohne Routing nicht direkt kommunizieren.

Access-Port

  • Genau ein VLAN
  • Frames untagged
  • Typisch fuer Endgeraete

Trunk-Port

  • Mehrere VLANs
  • 802.1Q Tagging (4 Byte Zusatz)
  • Framegroesse: 1518 → 1522 Byte
  • VLAN-ID: 12 Bit (1–4094)

Native VLAN

  • Ein VLAN darf am Trunk untagged laufen
  • Muss bewusst konfiguriert werden
  • Mehrere physische Links = ein logischer Link
  • Erhoeht Gesamtdurchsatz und Redundanz
  • Funktioniert auch mit Trunks

Wichtige Praxisregeln

  • Endgeraet → Access
  • Switch-Uplink → Trunk
  • Trunk-Links bei hoher Last per LACP buendeln
  • Zwischenkomponenten muessen mindestens 1522 Byte unterstuetzen

Typische Fehler

  • Passive und IEEE-PoE mischen
  • Budget ohne Reserve planen
  • Native VLAN unkontrolliert nutzen
  • LLDP deaktivieren
  • MTU-Groesse bei Zwischenkomponenten ignorieren

Pruefungsstichworte

PSE, PD, Endspan, Midspan, 802.3af/at/bt, Klassen 0–8, Alternative A/B, 4-Pair, Phantom-Speisung, LLDP-MED, MPS, 100-m-Regel, Budget, 802.1Q, VLAN-ID, Access, Trunk, Native VLAN, LACP.