Сравнение Cisco ISR4321/K9 vs Cisco ISR4451-X/K9

Способ соединения маршрутизатора с Интернетом или другой внешней сетью.

Практически все современные маршрутизаторы имеют для этой цели сетевые разъемы Ethernet, однако, помимо них, могут предусматриваться и другие варианты подключения — как проводные (ADSL, оптика SFP/SFP+), так и беспроводные (мобильный доступ через 3G/4G модем или SIM-карту). Вот особенности каждого варианта:

— Ethernet. Стандартный разъем под сетевой кабель LAN («витая пара») — наиболее популярный современный формат проводного подключения в компьютерных сетях. Широко используется как в «локалках», так и для предоставления доступа к Интернету. Этот стандарт несколько уступает SFP/SFP+ (см. ниже) по скорости и помехозащищенности, зато обходится значительно дешевле. Скорость работы в современных версиях Ethernet может достигать 10 Гбит/с (см. «Скорость подключения WAN-портов»), в теории возможно и дальнейшее увеличение пропускной способности.

— SFP/SFP+ (оптика). Разъем для передачи сетевого трафика по оптоволоконному кабелю. Главное достоинство такого кабеля — полная нечувствительность к электромагнитным помехам. А скорости передачи данных могут достигать 2,7 Гбит/с в оригинальном SFP и 16 Гбит/с в SFP+. В то же время поддержка этого стандарта обходится недешево, а упомян...утые преимущества на практике нужны не так часто. Поэтому SFP/SFP+ встречается в основном в маршрутизаторах среднего и топового уровня.

— ADSL. Подключение к Интернету через стационарную телефонную сеть с использованием технологии ADSL. Ключевым преимуществом такого подключения возможность использования уже существующих сетей, без прокладки дополнительных проводов; при этом доступ в Интернет полностью отделен от телефонной связи и трафик не мешает голосовым звонкам. С другой стороны, пропускная способность ADSL по современным меркам очень невысока (не более 24 Мбит/с), к тому же скорость на передачу данных заметно ниже, чем на прием. Это может создать проблемы для видеосвязи и некоторых других специфических задач. Так что в наше время ADSL используется все реже.

— 3G/4G-модем (USB). Соединение с Интернетом через мобильную сеть при помощи отдельного модема 3G или 4G связи, подключаемого к порту USB. Такая возможность может пригодиться там, где нет полноценного проводного подключения (например, в сельской местности), а также как запасной вариант на случай отказа основного канала связи. А тип поддерживаемой сети зависит в основном от используемого модема (совместимость роутера с разными моделями не помешает уточнить отдельно, однако чаще всего с этим проблем нет). Что касается конкретных видов сетей, то большинство 3G-модемов работают в сетях UMTS (тех же, что массово используются мобильными телефонами); скорость передачи данных в таких сетях может достигать 75 Мбит/с (впрочем, обычно она значительно ниже). Реже встречаются 3G-модемы для сетей EV-DO на основе CDMA — этот стандарт имеет меньшие скорости (до 14,7 Мбит/с) и не такое обширное покрытие, как UMTS, однако и оборудование, и сама связь могут оказаться дешевле. А под обозначением «4G» подразумевается только один тип сетей — LTE; он обеспечивает скорость до 173 Мбит/с, однако распространен не так широко, как 3G.

— SIM-карта. Еще один вариант подключения к Интернету через мобильные сети — собственный слот под SIM-карту, предусмотренный в конструкции маршрутизатора. Этот вариант удобен тем, что для мобильного Интернета не нужно покупать дополнительное устройство (модем) — достаточно приобрести SIM-карту оператора. С другой стороны, из-за встроенных модулей мобильной связи такие роутеры сами по себе обходятся дороже аналогов под USB-модемы. К тому же возможности подключения в них ограничиваются характеристиками модуля: к примеру, роутер для 3G сетей не сможет полноценно использовать сети 4G (тогда как USB-модем обычно можно поменять на более продвинутый). Как следствие, данный вариант в современном оборудовании встречается сравнительно редко.

Количество стандартных сетевых разъемов RJ-45 формата Gigabit Ethernet, предусмотренное в конструкции устройства.

В соответствии с названием, такие разъемы обеспечивают скорость передачи данных до 1 Гбит/с. Изначально Gigabit Ethernet считался профессиональным стандартом, да и сейчас реальные потребности в таких скоростях возникают в основном при выполнении специальных задач. Тем не менее, гигабитными сетевыми адаптерами в наше время оснащаются даже относительно недорогие компьютеры, не говоря уже о более продвинутой технике.

Что касается количества разъемов, то оно соответствует числу сетевых устройств, которое можно подключить к «свичу» напрямую, без использования дополнительного оборудования. В то же время стоит отметить, что в некоторых «свичах» отдельные разъемы этого типа совмещаются с оптическими SFP или SFP+. Такие разъемы имеют маркировку «combo» и учитываются как при подсчете RJ-45, так и при подсчете SFP/SFP+.

Количество оптических сетевых портов стандарта SFP, предусмотренное в конструкции устройства. Подчеркнем, что речь идет об «обычных» SFP; данные по SFP+, как правило, указываются отдельно.

Конкретно в свичах под маркировкой «SFP» обычно подразумевается разъем под оптоволокно со скоростью подключения в 1 Гбит/с. Формально это не так много по сравнению со скоростями RJ-45; однако данный формат подключения имеет ряд преимуществ. Одним из главных является бОльшая эффективная дальность: упомянутый гигабитный стандарт работает с кабелем длиной до 550 м, причем по меркам оптоволокна это еще очень немного. Правда, сам кабель чувствителен к перегибам и требует достаточно деликатного обращения; с другой стороны, он абсолютно невосприимчив к электромагнитым помехам. С другой стороны, в целом формат SFP заметно менее популярен в сетевом оборудовании, нежели RJ-45; поэтому и портов такого типа даже в продвинутых устройствах предусматривается немного (1 порт или 2 порта, реже больше). Также стоит учитывать, что могут встречаться так называемые combo-разъемы, сочетающие в себе SFP и RJ-45; наличие таких портов уточняется в примечаниях, они учитываются как при подсчете RJ-45, так и при подсчете SFP.

Количество USB-портов, предусмотренных в конструкции маршрутизатора. USB является универсальным интерфейсом, используемым в компьютерной технике для подключения периферийных устройств различного назначения. Одно из его применений — подсоединение 3G-модема (если это предусмотрено, см. «Вход данных (WAN-port)»), однако этим дело не ограничивается: фактически варианты использования USB-портов напрямую зависят лишь от возможностей, прописанных в прошивке маршрутизатора. Так, в некоторых моделях можно подключить к этому разъёму flash-накопитель или внешний жёсткий диск — для обновления прошивки или даже организации FTP-сервера прямо на маршрутизаторе. А для другой периферии — принтеров, камер и т.п. — соединение по USB может применяться для работы в качестве сетевых устройств (правда, такие функции в штатных прошивках встречаются редко).

Стандарт выхода (выходов) PoE, используемый в маршрутизаторе.

Сама по себе технология PoE (Power over Ethernet) позволяет передавать по сетевому Ethernet-кабелю не только данные, но и энергию для питания сетевых устройств. А наличие выхода (выходов) PoE дает возможность питать такие устройства от сетевых разъемов устройства. Это избавляет от необходимости прокладывать дополнительные провода или использовать автономные источники питания, что бывает особенно важно для некоторого оборудования — например, внешних IP-камер наблюдения. А при использовании так называемых сплиттеров — устройств, разделяющих сигнал PoE кабеля на чисто сетевые данные и ток питания — при помощи подобных выходов можно питать и оборудование, изначально не поддерживающее PoE (главное, чтобы их характеристики питания соответствовали возможностям свича).

Что касается стандартов PoE, то они определяют не просто общую мощность питания, но и совместимость с конкретными устройствами: потребитель должен поддерживать тот же стандарт, что и маршрутизатор, иначе нормальная работа будет невозможной. В наше время, в том числе в разъемах «свичей», можно встретить две разновидности таких стандартов — активные (802.3af, 802.3at, 802.3bt) и пассивный (один, так и называется). Основное отличие между этими разновидностями заключается в том, что активный PoE предусматривает согласование источника питания и нагрузки по напряжению и току, в пассивном таких функций нет, и...энергия подается «как есть», без регулировок. А вот более детальное описание конкретных стандартов:

— 802.3af. Наиболее старый из используемых в наше время активных форматов питания PoE. Предусматривает мощность на выходе питания до 15 Вт (на входе потребителя — до 13 Вт) , выходное напряжение 44 – 57 В (на входе — 37 – 57 В) и ток в паре питающих проводов до 350 мА. Несмотря на «почтенный возраст», все еще продолжает достаточно широко использоваться; так что и маршрутизаторов, работающий только с 802.3af, в продаже (по состоянию на конец 2021 года) все еще довольно много. Однако стоит учесть, что данный стандарт охватывает сразу 4 так называемых класса мощности (с 0 по 3), различающихся по максимальному числу ватт на выходе и входе. Так что при использовании 802.3af не помешает убедиться в том, что мощности выхода будет достаточно для выбранной нагрузки.

— 802.3af/at. Сочетание сразу двух стандартов — описанного выше 802.3af и более нового 802.3at. Последний позволяет подавать на выход мощность до 30 Вт (до 25,5 Вт на входе питаемого устройстве), использует напряжение 50 – 57 В (42,5 – 57 В на входе), при этом ток в паре проводов не превышает 600 мА. Подобное сочетание обходится сравнительно недорого, при этом оно дает возможность питать большое разнообразие внешних устройств; так что на конец 2021 года именно данный вид выходов PoE пользуется в маршрутизаторах наибольшей популярностью.

— 802.3af/at, bt. Сочетание описанного выше 802.3af/at со стандартом 802.3bt (PoE++, PoE тип 3 или тип 4). 802.3bt — это наиболее новый из форматов питания PoE; в отличие от более ранних, он использует не 2, а 4 провода питания, что позволяет подавать на внешние устройства весьма солидную мощность — до 71 В (при 90 Вт на выходе питания). Подобные возможности бывают незаменимы при энергоснабжении оборудования с повышенным потреблением — например, внешних камер наблюдения, дополненных системами обогрева. С другой стороны, поддержка стандарта 802.3bt заметно влияет на стоимость устройства, а к качеству кабелей подобное подключение выдвигает особые требования. Кроме того, нужно иметь в виду, что к данному стандарту относят также формат UPoE, созданный компанией Cisco и применяемый в ее оборудовании; а этот стандарт (именно он известен как PoE тип 3) имеет более скромную мощность — до 60 Вт на выходе (до 51 Вт на входе потребителя). Да и общий стандарт 802.3bt включает два класса мощности — класс 8, при котором достигаются максимальные характеристики, и класс 7, где на выход подается 75 Вт, а до потребителя доходит около 62 Вт. Так что если вы планируете использовать оборудование 802.3bt — при выборе маршрутизатора из данной категории обязательно нужно убедиться, что мощности питания хватит для нормальной работы подключенных устройств.

— Пассивный. Как уже упоминалось, ключевое отличие пассивного PoE от описанных выше активных стандартов является то, что в данном случае выход питания выдает строго фиксированную мощность, без каких-либо автоматических регулировок и подстроек под конкретное устройство. Главное преимущество данного стандарта — невысокая стоимость: его реализация обходится значительно дешевле, чем активных PoE, так что такие порты можно встретить даже в маршрутизаторах начального уровня. С другой стороны, упомянутое отсутствие автонастройки заметно затрудняет согласование оборудования между собой — особенно в свете того, что различные устройства могут заметно различаться по выдаваемому/потребляемому напряжению и току (мощности). Из-за этого при использовании пассивного PoE нужно обращать особое внимание на совместимость источника и нагрузки по этим параметрам. Если совпадения нет, то в лучшем случае (если напряжение/мощность на выходе ниже требуемых) питание просто не заработает, а в худшем (при избытке напряжения/мощности) велика вероятность перегрузок, перегрева и даже поломок с возгораниями — причем такие неприятности могут произойти не сразу, а через довольно значительное время. И однозначно нельзя подключать к пассивным выходам PoE устройства с активными входами — по тем же причинам.

В завершение стоит сказать, что если маршрутизатор имеет и вход с поддержкой PoE, и несколько выходов с этой функцией — то все возможности таких выходов, как правило, могут реализовываться только при питании самого свича от розетки, а не от PoE входа. Подробнее см. «Выходов с поддержкой PoE».

Количество выходов с поддержкой PoE (см. выше), предусмотренное в конструкции маршрутизатора.

В теории это число соответствует максимальному количеству сетевых устройств, которые можно запитать через PoE. Однако на практике стоит учитывать еще два момента. Первый, и главный — это общая мощность, выдаваемая такими портами; чаще всего она указывается в пункте «Суммарная мощность PoE», а для моделей с одним выходом — в пункте «Мощность на выход PoE». В любом случае если энергопотребление подключенного оборудования будет выше этого значения — в лучшем случае питание от свича просто «не стартует», а в худшем возможны перегрузки и поломки оборудования.

Второй нюанс касается маршрутизаторов, которые сами могут питаться с использованием Power over Ethernet. Напомним, мощность такого питания сильно ограничена, так что когда оно используется — большая часть мощности обычно идет на работу самого свича, и энергии для подачи на выходы PoE в запасе остается немного (если вообще остается). Так что при питании устройства через PoE его собственные PoE-выходы в лучшем случае сильно «проседают» по возможностям (снижается максимальная мощность, уменьшается число одновременно питаемых устройств), а в худшем — и вовсе превращаются в обычные сетевые порты, без дополнительного питания. Так что если вы планируете полноценно использовать выходы PoE — стоит озаботиться подключением самого свича к сети; это особенно актуально для моделей, где таких выходов предусмотрено более одного.

— Встроенный. Встроенный блок питания не занимает места снаружи, однако может заметно увеличить габариты и вес всего маршрутизатора. Из-за этого данный вариант встречается довольно редко — в основном среди моделей с монтажом в стойку (см. «Форм-фактор»), где внешний блок может создать значительные неудобства, а также среди наиболее мощных настольных маршрутизаторов, для которых ограничения по габаритам и весу некритичны.

— Внешний. Теоретически внешнее размещение блока питания требует дополнительного места, а потому не столь удобно, как внутреннее. На практике же большинство блоков этого типа имеет довольно компактные размеры и оснащается «вилками» для розеток прямо на корпусе — иными словами, блок устанавливается на розетке, и уже оттуда провод тянется к маршрутизатору. А отсутствие схем питания и трансформаторов внутри маршрутизаторов положительно сказывается на их компактности. Благодаря всему этому данный вариант весьма популярен среди настольных моделей (см. «Форм-фактор»), в первую очередь начального и среднего уровня.