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監(jiān)控工程中,我們該如何選擇合適的監(jiān)控交換機(jī)?

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監(jiān)控工程中,我們該如何選擇合適的監(jiān)控交換機(jī)?

發(fā)布日期:2023-09-10 13:13 點(diǎn)擊:

隨著現(xiàn)在高清視頻監(jiān)控攝像機(jī)性能越來越高,對交換機(jī)的要求也相應(yīng)漸高。交換機(jī)不合適,可能導(dǎo)致監(jiān)控視頻卡頓、丟包等問題,嚴(yán)重影響監(jiān)控效率。如何選擇一個適合的監(jiān)控交換機(jī),既能滿足監(jiān)控系統(tǒng)整體網(wǎng)絡(luò)的性能要求,又能達(dá)到降低成本的目的?本期讓我們詳細(xì)講解下如何正確選擇合適的監(jiān)控交換機(jī)!

  一、課前準(zhǔn)備

  關(guān)于交換機(jī)的重要參數(shù)

  背板帶寬

  單位:Gbps

  別稱:交換帶寬

  定義:指交換機(jī)接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。

  意義:標(biāo)志著交換機(jī)總的數(shù)據(jù)交換能力,一臺交換機(jī)的背板帶寬越高,處理數(shù)據(jù)的能力就越強(qiáng)。

  計算方法:端口數(shù)*端口速度*2=背板帶寬,

  舉例:以某24千兆口交換機(jī)為例,其背板帶寬=24*1000*2/1000=48Gbps。

  轉(zhuǎn)發(fā)性能

  單位:pps(包每秒)

  別稱:包轉(zhuǎn)發(fā)率、端口吞吐量

  定義:是指路由器在某端口進(jìn)行的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)能力,為各端口包轉(zhuǎn)發(fā)率之和。

  計算方法:包轉(zhuǎn)發(fā)率滿=配置千兆端口數(shù)×1.488Mpps+滿配置百兆端口數(shù)×0.1488Mpps

  舉例:以某24個百兆口,2個千兆上聯(lián)口交換機(jī)為例,

  包轉(zhuǎn)發(fā)率=24*0.1488Mpps+2*1.488Mpps=6.5472Mpps。

  二、選擇交換機(jī),要考慮哪些因素?

  交換機(jī)的接口數(shù)量和速率是選擇監(jiān)控交換機(jī)的最重要指標(biāo)。接口數(shù)量可依據(jù)接入設(shè)備數(shù)量來決定,同時會預(yù)留部分接口供后續(xù)擴(kuò)展使用;為保障視頻流量無阻塞、不丟包、實(shí)時傳輸,需要選擇端口速率合適的交換機(jī),主要考慮以下幾點(diǎn):

  1.監(jiān)控交換機(jī)的使用帶寬與IPC的碼流大小密切相關(guān);

  2. IPC的峰值帶寬需求=碼流×120%,峰值帶寬下可以保障IPC穩(wěn)定使用;

  3. NVR添加IPC后,會同時取IPC的主碼流和子碼流;

  4.交換機(jī)的實(shí)際帶寬建議不超過端口最大速率的70%,即百兆接口不建議超過70M帶寬,千兆接口不建議超過700M帶寬。

  快速計算公式:帶寬值=(主碼流+子碼流)*取流路數(shù)*1.2

  IPC的碼流與采用的編碼方式(H.264或H.265)有關(guān),默認(rèn)情況下IPC的碼流為:

IPC碼流對照表

  三、交換機(jī)選型建議

  一套大中型網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)其交換機(jī)配置一般由接入層、匯聚層、核心層三部分組成。

  1.接入層交換機(jī):

  可選擇8路或16路普通百兆交換機(jī),接入交換機(jī)上攝像機(jī)數(shù)量6-10臺。

  2.匯聚層:

  性能比接入交換機(jī)要求要高,可選擇帶千上傳口的二層交換機(jī)。該交換機(jī)百兆口與接交換機(jī)相連,千兆口與監(jiān)控中心核心交換機(jī)連匯聚交換機(jī)上攝像機(jī)數(shù)量應(yīng)控制在30臺左右。

  3.核心層:

  核心交換機(jī)是整個數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的核心,下聯(lián)匯聚交換機(jī),上聯(lián)視頻監(jiān)控平臺,存儲服務(wù)器,數(shù)字矩陣等設(shè)備,建議選擇三層全千兆核心交換機(jī),攝像機(jī)數(shù)量超過150臺考慮三層萬兆核心交換機(jī)。

  四、選型注意事項(xiàng)

  1.為了管理方便,可選WEB管理型交換機(jī);

  2.若視頻流量較大,可選線速交換機(jī);

  3.視頻數(shù)據(jù)有突發(fā)性的特點(diǎn),交換機(jī)緩存越大越好;

  4.交換機(jī)的流量控制功能;

  5.匯聚交換機(jī)和核心交換機(jī)建議選擇知名企業(yè)產(chǎn)品。

交換機(jī)層數(shù)示意圖

  五、舉例

  以H.264,1080P攝像機(jī)為例,計算接入層交換機(jī)的選擇:

  1.攝像機(jī)碼流為4.5Mbps(主碼流4.0+次碼流0.5,見本文上表),

  14個攝像機(jī)就是14*4.5=63Mbps,那么,接入層交換機(jī)上傳端口必須滿足峰值帶寬需求=碼流×120%=63Mbps×120%=75.6Mbps/S的傳輸速率要求,由上可知交換機(jī)實(shí)際傳輸速率(通常為標(biāo)稱值的70%,100M的也就70M左右),顯然是不符合要求的,那么接入層交換機(jī)就應(yīng)選用具有1000M上傳端口的交換機(jī)。

  2.

  交換機(jī)的背板帶寬:如選擇24口交換機(jī),自帶二個1000M口,總共26口,

  則接入層的交換機(jī)背板帶寬要求為:(24*100M*2+1000*2*2)/1000=8.8Gbps的背板帶寬。

  3.

  包轉(zhuǎn)發(fā)率:一個1000M口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488Mpps/s,

  則接入層的交換機(jī)交換速率為:24*100M/1000M+2)*1.488=6.55Mpps/S。

  通常我們將滿足條件2和3的交換機(jī)稱之為線速交換機(jī)。

  根據(jù)以上條件得出:當(dāng)有16路1080攝像機(jī)接入一個交換機(jī)是,此交換機(jī)必須具有1個1000M上傳口,16(不含16)個以上的100M接入端口。

匯聚層交換機(jī)

  那么匯聚層交換機(jī)及核心交換機(jī)也將依次通過計算選擇性能滿足的交換機(jī)。

  在監(jiān)控項(xiàng)目實(shí)施的過程中,由于POE交換機(jī)的布線方便,傳輸距離遠(yuǎn),也得到更多的選用,其選擇也可參考以上計算方法。


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