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監控工程中,我們該如何選擇合適的監控交換機?

監控工程中,我們該如何選擇合適的監控交換機?

發(fā)布日期:2023-09-10 13:13 點(diǎn)擊:

隨著(zhù)現在高清視頻監控攝像機性能越來(lái)越高,對交換機的要求也相應漸高。交換機不合適,可能導致監控視頻卡頓、丟包等問(wèn)題,嚴重影響監控效率。如何選擇一個(gè)適合的監控交換機,既能滿(mǎn)足監控系統整體網(wǎng)絡(luò )的性能要求,又能達到降低成本的目的?本期讓我們詳細講解下如何正確選擇合適的監控交換機!

  一、課前準備

  關(guān)于交換機的重要參數

  背板帶寬

  單位:Gbps

  別稱(chēng):交換帶寬

  定義:指交換機接口處理器或接口卡和數據總線(xiàn)間所能吞吐的最大數據量。

  意義:標志著(zhù)交換機總的數據交換能力,一臺交換機的背板帶寬越高,處理數據的能力就越強。

  計算方法:端口數*端口速度*2=背板帶寬,

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

  轉發(fā)性能

  單位:pps(包每秒)

  別稱(chēng):包轉發(fā)率、端口吞吐量

  定義:是指路由器在某端口進(jìn)行的數據包轉發(fā)能力,為各端口包轉發(fā)率之和。

  計算方法:包轉發(fā)率滿(mǎn)=配置千兆端口數×1.488Mpps+滿(mǎn)配置百兆端口數×0.1488Mpps

  舉例:以某24個(gè)百兆口,2個(gè)千兆上聯(lián)口交換機為例,

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

  二、選擇交換機,要考慮哪些因素?

  交換機的接口數量和速率是選擇監控交換機的最重要指標。接口數量可依據接入設備數量來(lái)決定,同時(shí)會(huì )預留部分接口供后續擴展使用;為保障視頻流量無(wú)阻塞、不丟包、實(shí)時(shí)傳輸,需要選擇端口速率合適的交換機,主要考慮以下幾點(diǎn):

  1.監控交換機的使用帶寬與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穩定使用;

  3. NVR添加IPC后,會(huì )同時(shí)取IPC的主碼流和子碼流;

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

  快速計算公式:帶寬值=(主碼流+子碼流)*取流路數*1.2

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

IPC碼流對照表

  三、交換機選型建議

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

  1.接入層交換機:

  可選擇8路或16路普通百兆交換機,接入交換機上攝像機數量6-10臺。

  2.匯聚層:

  性能比接入交換機要求要高,可選擇帶千上傳口的二層交換機。該交換機百兆口與接交換機相連,千兆口與監控中心核心交換機連匯聚交換機上攝像機數量應控制在30臺左右。

  3.核心層:

  核心交換機是整個(gè)數字監控系統的核心,下聯(lián)匯聚交換機,上聯(lián)視頻監控平臺,存儲服務(wù)器,數字矩陣等設備,建議選擇三層全千兆核心交換機,攝像機數量超過(guò)150臺考慮三層萬(wàn)兆核心交換機。

  四、選型注意事項

  1.為了管理方便,可選WEB管理型交換機;

  2.若視頻流量較大,可選線(xiàn)速交換機;

  3.視頻數據有突發(fā)性的特點(diǎn),交換機緩存越大越好;

  4.交換機的流量控制功能;

  5.匯聚交換機和核心交換機建議選擇知名企業(yè)產(chǎn)品。

交換機層數示意圖

  五、舉例

  以H.264,1080P攝像機為例,計算接入層交換機的選擇:

  1.攝像機碼流為4.5Mbps(主碼流4.0+次碼流0.5,見(jiàn)本文上表),

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

  2.

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

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

  3.

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

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

  通常我們將滿(mǎn)足條件2和3的交換機稱(chēng)之為線(xiàn)速交換機。

  根據以上條件得出:當有16路1080攝像機接入一個(gè)交換機是,此交換機必須具有1個(gè)1000M上傳口,16(不含16)個(gè)以上的100M接入端口。

匯聚層交換機

  那么匯聚層交換機及核心交換機也將依次通過(guò)計算選擇性能滿(mǎn)足的交換機。

  在監控項目實(shí)施的過(guò)程中,由于POE交換機的布線(xiàn)方便,傳輸距離遠,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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