随着企业向混合办公、IoT 融合、高清音视频会议演进，传统“一栋一网”的建网模式在跨栋漫游、供电密度、运维可视三方面遭遇瓶颈：
供电碎片化——每新增一个 Wi-Fi 6/6E AP 或 4K 视频会议终端，就要协调强电增容；
漫游割裂化——楼与楼之间 L3 漫游，终端重认证 300 ms 以上，Zoom/Teams 会议掉线；
运维黑盒化——远端端口掉电、摄像头离线，只能靠用户报障，SLA 无法闭环。
PoE（Power over Ethernet）技术把“数据+供电”浓缩进一根网线，成为“多栋办公楼一张网”最经济也最可持续的抓手。本文以 3×6 层、每栋 200 用户、终端密度 2.5 端口/10 ㎡ 的典型中型园区为例，给出可复制的“PoE 交换机组网”全栈方案。
需求画像：把业务语言翻译成技术指标
业务侧
语音：IP 话机 600 台，要求 MOS ≥ 4.2；
无线：Wi-Fi 6E AP 180 台，单 AP 30 W，峰值并发 100 终端；
安防：4K 云台摄像机 300 台，红外灯开启后 25 W；
IoT：门禁、传感器、信息发布屏 400 端口，平均 8 W。
技术侧
供电总功率 ≥ 25 kW，单端口最大 90 W（802.3bt Class 8）；
千兆桌面、2.5 G 到 AP、10 G 上联、40 G 堆叠；
跨栋漫游 < 50 ms，故障切换 < 200 ms；
年可用性 ≥ 99.9 %，支持远程 OTA 升级。
网络架构：数据平面与能源平面“双拓扑”
数据平面：三层瘦身 + 虚拟化
核心-汇聚-接入经典三层，但把“楼栋”抽象为“PoP 点”。
核心：2×100 G Spine，跑 VXLAN EVPN，跨栋 L2 拉伸；
汇聚：每栋 2×10 G 交换机，双活 M-LAG，做 VTEP；
接入：48 口 802.3bt PoE 交换机，2.5 G 下行，10 G 上行堆叠。
整网虚拟成一台“超级交换机”，漫游由 EVPN Type-2 路由完成，无需传统 WLC。
能源平面：三级配电
园区级：2×25 kW UPS 置于弱电总机房，AB 路 380 V；
楼栋级：每栋 12 kW 母排，双路 220 V 到楼层；
机柜级：PoE 交换机双 2 kW 热插拔电源，N+1 冗余。
功率预算采用“80 % 法则”：整机 4 kW 留 20 % 余量，可满载 48×90 W 端口。
光电混合：突破 100 m
对超远边跨（停车场、门岗），采用“光电混合缆+远端 PoE 中继”：
1 根复合缆内含 2 芯单模 + 2×2.5 mm² 铜，远端放 60 W 中继，90 W 可推 250 m，同时光纤回传 10 G。
PoE 交换机选型：四把尺子
功率密度：单端口 90 W，整机 4 kW 以上；
端口密度：48 口 802.3bt + 4×10 G SFP+，满足 2.5 G AP 未来 3 年演进；
芯片级 QoS：支持 802.1Qbv（TAS）与 DSCP 重新映射，芯片级时延抖动 < 5 μs；
云管能力：支持 Netconf/YANG，可被 Ansible/Terraform 编排，PoE 功率曲线可写入 Prometheus。
主流机型：H3C S5130-52S-PWR-BT、Cisco Catalyst 9300-48P、Ruijie RG-S5310-48PWS-BT，均通过 802.3bt 与 IPv6 Ready Logo 双认证。
供电设计：把“插座”变成“API”
功率测算
单栋终端 = 60 话机×12 W + 60 AP×30 W + 100 摄像机×25 W + 140 IoT×8 W = 5.9 kW
三栋总计 17.7 kW，按 1.25 裕量，需 22 kW UPS，与业务侧需求 25 kW 匹配。
端口级策略
LLDP-MED 自动分级：
语音 Class 4（12 W）
AP Class 6（60 W）
摄像机 Class 5（30 W）
交换机实时读取 PD 签名，拒绝非标设备，杜绝“山寨”AP 偷电。
绿色节能
启用 802.3az EEE，闲时端口功耗下降 30 %；
夜间 22:00-06:00，IoT 端口自动降功率到 5 W，年省电 1.2 万度。
QoS 与漫游：把“体验”做成可度量
语音
独立 VLAN 200，DSCP 46（EF），队列采用 SP+WRED，缓冲 2 ms，保障 50 ms 故障切换零丢包。
无线
AP 管理 VLAN 201，用户 VLAN 202-204，启用 802.1Qbv 给空口流量 300 μs 时隙，漫游由 EVPN Type-2 完成，跨栋切换 35 ms。
安防
摄像机 VLAN 300，DSCP 34（AF41），限速 1 G，突发 2 G，避免 NVR 侧拥塞。
可视
所有队列深度、时延、丢包通过 gNMI 每秒上报，NetFlow 采样 1:1000，存入 ELK，仪表盘实时呈现 MOS、PSNR、CPU 利用率。
安全：从“设备级”到“能源级”
防雷
RJ-45 侧集成 6 kV 浪涌，PoE 芯片 2 kV 隔离，满足 IEC 61000-4-5 工业级。
防盗电
启用 802.3at-2018 “供电前签名”，PD 必须返回带私钥的 SHA-256 签名，否则拒绝供电。
防窃听
交换机支持 MACsec-256，语音流在 Layer-2 即被加密，物理嗅探无法还原 RTP。
零信任
所有终端接入先跑 MAB→802.1X→NAC，通过证书+指纹双因子，终端画像异常自动断网隔离。
智能化运维：让网络“自愈合”
PoE 心跳
每 30 s 检测端口电流，若 < 5 mA 持续 3 次，判定“假死”，自动断电 2 s 重上电，全年工单下降 90 %。
AI 容量预测
基于 Prometheus 数据，训练 LSTM 模型，提前 7 天预测功率峰值，当预测值 > 85 % 额定功率时，自动弹窗建议扩容。
数字孪生
通过 Netconf 实时同步拓扑，BIM 模型里可点击任意交换机，查看端口功率、温度、丢包，运维人员无需再跑现场。
OTA 升级
采用 ISSU，升级过程 < 60 s，业务零丢包；失败自动回滚，回滚时间 < 30 s。
成本与 ROI：把“投入”算成“节省”
CapEx
传统强电方案需新增 160 个插座、8 路 32 A 空开、铜缆 4 mm² 2.5 km，材料 + 人工 ≈ 48 万元；
PoE 方案仅需 18 根母排、光电混合缆 1.2 km，节省 60 % 强电支出，约合 29 万元。
OpEx
智能节能年省电 3.6 万度，按 1 元/度，3 年 10.8 万元；
自动重上电减少 800 次上门，每次 300 元，3 年 24 万元；
合计 3 年节省 34.8 万元，ROI 周期 1.8 年。
总结
中型多栋办公楼的网络建设，正从“ connectivity ”走向“ experience ”。PoE 交换机把供电、数据、安全、AI 运维合四为一，让“新增一个终端”变成“新增一行 API 调用”。当网络能够像自来水一样即开即用，IT 部门就从“救火队”升级为“业务加速器”。未来，随着 802.3da（PoE 2.0 1.5 kW）和 800 m 光电混合缆的标准化，整栋办公楼或许只需要“一根总线”——而那根总线的第一个节点，就是今晚你即将上架的 PoE 交换机。
