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                  科普安防知識

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                  監控交換機應該如何選擇

                    隨著現在高清視頻監控攝像機性能越來越高,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、丟包等問題,嚴重影響監控效率。如何選擇一個適合的監控交換機,既能滿足監控系統整體網絡的性能要求,又能達到降低成本的目的?本期安防知識帶來選擇交換機的小技巧!

                    一、課前準備

                    關于交換機的重要參數

                    背板帶寬

                    單位:Gbps

                    別稱:交換帶寬

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

                    意義:標志著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。

                    轉發性能

                    單位:pps(包每秒)

                    別稱:包轉發率、端口吞吐量

                    定義:是指路由器在某端口進行的數據包轉發能力,為各端口包轉發率之和。

                    計算方法:包轉發率滿=配置千兆端口數×1.488Mpps+滿配置百兆端口數×0.1488Mpps

                    舉例:以某24個百兆口,2個千兆上聯口交換機為例,

                    包轉發率=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決定,同時會預留部分接口供后續擴展使用;為保障視頻流量無阻塞、不丟包、實時傳輸,需要選擇端口速率合適的交換機,主要考慮以下幾點:

                    1.監控交換機的使用帶寬與IPC的碼流大小密切相關;

                    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,會同時取IPC的主碼流和子碼流;

                    4.交換機的實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*1.2

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

                  IPC碼流對照表

                    三、交換機選型建議

                    一套大中型網絡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:

                    核心交換機是整個數字監控系統的核心,下聯匯聚交換機,上聯視頻監控平臺,存儲服務器,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150臺考慮三層萬兆核心交換機。

                    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,可選線速交換機;

                    3.視頻數據有突發性的特點,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產品。

                  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,見本文上表),

                    14個攝像機就是14*4.5=63Mbps,那么,接入層交換機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,由上可知交換機實際傳輸速率(通常為標稱值的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.

                    包轉發率:一個1000M口的包轉發率為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。

                    通常我們將滿足條件2和3的交換機稱之為線速交換機。

                    根據以上條件得出:當有16路1080攝像機接入一個交換機是,此交換機必須具有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

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

                    在監控項目實施的過程中,由于POE交換機的布線方便,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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