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    高清監(jiān)控怎么選配交換機(jī)
    編輯 :重慶監(jiān)控安裝    時(shí)間: 2017-12-15 14:27:16

    高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,經(jīng)常有朋友反饋畫(huà)面延時(shí)、卡頓等現(xiàn)象,造成這種現(xiàn)象的原因有很多,但大多數(shù)情況下還是交換機(jī)的配置不夠合理,導(dǎo)致帶寬不足造成的。

      一,根據(jù)攝像機(jī)的碼流和數(shù)量選擇交換機(jī)

      選擇交換機(jī)前,首先要弄清楚每路圖像占用多少帶寬。

      以早期的IPC舉例:

      720P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),主碼流為2~3M,子碼流為0.8~1M,共約4M。

      1080P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),主碼流為4~6M,子碼流為0.8~1M,共約7M。

      其次,要弄清楚交換機(jī)的帶寬容量。常用交換機(jī)有百兆交換機(jī)、千兆交換機(jī)。它們的實(shí)際帶寬一般只有理論值的 60~70% ,所以它們端口的可利用帶寬大致是 60Mbps 或 600Mbps。

      從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上來(lái)講,一個(gè)局域網(wǎng)通常是兩到三層結(jié)構(gòu)。接攝像機(jī)那端為接入層,一般用百兆交換機(jī)就夠了,除非你在一個(gè)交換機(jī)上接了很多個(gè)攝像機(jī)。

      匯集層、核心層則要按該交換機(jī)匯聚了多少路圖像來(lái)計(jì)算,計(jì)算方法如下:如果接 720P 的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),一般 15 路圖像以內(nèi),用百兆交換機(jī);超過(guò) 15路則用千兆交換機(jī);如果接 1080P 的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),一般 8 路圖像以內(nèi),用百兆交換機(jī),超過(guò) 8 路則用千兆交換機(jī)。

      二,網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中交換機(jī)的選擇要求

      隨著高清攝像機(jī)的使用越來(lái)越多,如何選擇合適的、滿足監(jiān)控整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)性能的交換機(jī)也成了在高清監(jiān)控系統(tǒng)前期方案制定、項(xiàng)目報(bào)價(jià)中有著很重要的作用。一個(gè)合適的交換機(jī),不僅能夠發(fā)揮監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)應(yīng)有的功能并能夠有效減少資源的浪費(fèi)。

      監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)有三層架構(gòu)方式:核心層,匯聚層,接入層。

      以選用 720P 的攝像機(jī)、采用PoE供電為例,分別選擇對(duì)應(yīng)交換機(jī), 前端每 20 路 720P 接入 1 個(gè)接入層交換機(jī)。

      1,接入層交換機(jī)的選擇

      條件 1: 攝像機(jī)瑪流:4Mbps,20 個(gè)攝像機(jī)就是 20*4=80Mbps。

      也就是說(shuō),接入層交換機(jī)上傳端口必須滿足 80Mbps/s 的傳輸速率要求,考慮到交換機(jī)實(shí)際傳輸速率(通常為標(biāo)稱值的 50%,100M 的也就 50 M 左右,),所以接入層交換機(jī)應(yīng)選用具有 1000M 上傳口的交換機(jī)。

      條件 2: 交換機(jī)的背板帶寬,如選擇 24 口交換機(jī),自帶二個(gè) 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。

      條件 3: 包轉(zhuǎn)發(fā)率:一個(gè) 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。

      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) ,如豐潤(rùn)達(dá)PS1024或PS3024就滿足線速交換能力,而且也是該案例中比較合適的接入PoE交換機(jī)。

      根據(jù)以上條件得出: 當(dāng)有 20 路 720P 攝像機(jī)接入一個(gè)交換機(jī)時(shí),此交換機(jī)至少必須具有 1 個(gè) 1000M 上傳口、20 個(gè)以上的 100M 接入端口才能滿足需求。

      2,匯聚層交換機(jī)的選擇

      還是以上面的例子來(lái)說(shuō),假如總共有5個(gè)豐潤(rùn)達(dá)PS1024接入,那么匯聚層的流量為:80 Mbps *5=400Mbps,那么匯聚層的上傳端口必須是 1000M 以上的。

      如果 5 個(gè) IPC 接入一個(gè)交換機(jī),一般情況下需使用一個(gè) 8 口交換機(jī),那么這個(gè) 8 口交換機(jī)是否滿足要求?可以看如下三個(gè)方面:

      背板帶寬:端口數(shù)*端口速度*2=背板帶寬 ,即8*100*2=1.6Gbps

      包交換率:端口數(shù)*端口速度/1000*1.488Mpps=包交換率,即8*100/1000*1.488=1.20Mpps。有些交換機(jī)的包交換率有時(shí)計(jì)算出不能達(dá)到此要求,那么就是非線速交換機(jī),當(dāng)進(jìn)行大容量數(shù)量吞吐時(shí),易造成延時(shí)。

      級(jí)聯(lián)口帶寬:IPC 的碼流*數(shù)量=上傳口的最小帶寬,即4.*5=20Mbps。通常情況下,當(dāng) IPC 帶寬超過(guò) 45Mbps 時(shí),建議使用 1000M 級(jí)聯(lián)口。

      三,網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中交換機(jī)如何選擇?

      舉例:有個(gè)園區(qū)網(wǎng),500 多個(gè)高清攝像機(jī),碼流 3~4 兆,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分接入層‐匯聚層‐核心層。存儲(chǔ)在匯聚層,每個(gè)匯聚層對(duì)應(yīng) 170 個(gè)攝像機(jī)。

      面臨的問(wèn)題:如何選擇產(chǎn)品,百兆與千兆的差別,影響圖像在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)脑蛴心男?,哪些因素是與交換機(jī)相關(guān)的……

      1,背板帶寬

      所有端口容量x端口數(shù)量之和的 2 倍應(yīng)該小于標(biāo)稱背板帶寬,可實(shí)現(xiàn)全雙工無(wú)阻塞的線速交換,證明交換機(jī)具有發(fā)揮最大數(shù)據(jù)交換性能的條件。

      例如:一臺(tái)最多可以提供 48 個(gè)千兆端口的交換機(jī),其滿配置容量應(yīng)達(dá)到 48 ×1G×2= 96Gbps,才能夠確保在所有端口均在全雙工時(shí),提供無(wú)阻塞的線速包交換。

      2,包轉(zhuǎn)發(fā)率

      滿配置包轉(zhuǎn)發(fā)率(Mbps)=滿配置 GE 端口數(shù)×1.488Mpps+滿配置百兆端口數(shù) × 0.1488Mpps ,其中 1 個(gè)千兆端口在包長(zhǎng)為 64 字節(jié)時(shí)的理論吞吐量為1.488Mpps。

      例如:如果一臺(tái)交換機(jī)最多能夠提供 24 個(gè)千兆端口,而宣稱的包轉(zhuǎn)發(fā)率不到 35.71 Mpps(24 x 1.488Mpps = 35.71),那么就有理由認(rèn)為該交換機(jī)采用的是有阻塞的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

      一般是背板帶寬和包轉(zhuǎn)發(fā)率都滿足的交換機(jī)才是合適的交換機(jī)。

      背板相對(duì)大、吞吐量相對(duì)小的交換機(jī),除了保留了升級(jí)擴(kuò)展的能力外,就是軟件效率/專用芯片電路設(shè)計(jì)有問(wèn)題;背板相對(duì)小、吞吐量相對(duì)大的交換機(jī),整體性能比較高。

      攝像機(jī)碼流影響清晰度,通常是視頻傳輸?shù)拇a流設(shè)定(包含了編碼發(fā)送及接收設(shè)備的編解碼能力等),這是前端攝象機(jī)的性能,與網(wǎng)絡(luò)無(wú)關(guān)。

      通常用戶認(rèn)為清晰度不高,認(rèn)為是網(wǎng)絡(luò)原因造成的想法實(shí)際是個(gè)誤區(qū)。

      高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,經(jīng)常有朋友反饋畫(huà)面延時(shí)、卡頓等現(xiàn)象,造成這種現(xiàn)象的原因有很多,但大多數(shù)情況下還是交換機(jī)的配置不夠合理,導(dǎo)致帶寬不足造成的。

      根據(jù)上面的案例,計(jì)算:

      碼流:4Mbps

      接入:24*4=96Mbps<1000mbps<4435.2mbps< p="">

      匯聚:170*4=680Mbps<1000mbps<4435.2mbps< p="">

      3,接入交換機(jī)

      主要考慮到接入到匯聚之間的鏈路帶寬,即交換機(jī)的上聯(lián)鏈路容量需要大于同時(shí)容納的攝象機(jī)數(shù)*碼率。這樣視頻實(shí)時(shí)錄像就沒(méi)有問(wèn)題,但如果有用戶在實(shí)時(shí)看到錄像,就還需要考慮到這個(gè)帶寬,每個(gè)用戶查看一個(gè)視頻占用的帶寬就是 4M,如果一個(gè)接入交換機(jī)的每個(gè)攝象機(jī)都有一個(gè)人在看,就需要攝象機(jī)數(shù)*碼率*(1+N)的帶寬,即24*4*(1+1)=128M。

      4,匯聚交換機(jī)

      匯聚層需要同時(shí)處理 170 只攝象機(jī)的 3‐4M 碼流(170* 4M=680M),也就意味著匯聚層交換機(jī)需要支持同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā) 680M 以上的交換容量。一般存儲(chǔ)都接在匯聚上,所以視頻錄像是線速轉(zhuǎn)發(fā)。

      但要考慮到實(shí)時(shí)查看監(jiān)控的帶寬,每個(gè)連接占用 4M,一條 1000M 的鏈路可以支持 250 個(gè)攝像頭被調(diào)試調(diào)用。每臺(tái)接入交換機(jī)接 24 個(gè)攝像頭。250/24,相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)可以承受每個(gè)攝像頭同時(shí)有 10 位用戶在實(shí)時(shí)查看的壓力。

      5,核心交換機(jī)

      核心交換機(jī),需要考慮交換容量以及到匯聚的鏈路帶寬,因?yàn)榇鎯?chǔ)是放置在匯聚層的,所以核心交換機(jī)沒(méi)有視頻錄像的壓力,即只要考慮同時(shí)多少人看多少路視頻即可。假設(shè)該案例內(nèi),同時(shí)有 10 人監(jiān)看,每人看 16 路視頻,即交換容量需要大于 10*16*4=640M。

      6,交換機(jī)選擇重點(diǎn)

      局域網(wǎng)內(nèi)的視頻監(jiān)控進(jìn)行交換機(jī)選擇時(shí),接入層和匯聚層交換機(jī)的選擇通常只需要考慮交換容量的因素就夠了,因?yàn)橛脩敉ǔ6际峭ㄟ^(guò)核心交換機(jī)連接并獲取視頻的。

      另外,由于主要壓力是在匯聚層交換機(jī),因?yàn)榧纫袚?dān)監(jiān)控存儲(chǔ)的流量,還要承擔(dān)實(shí)時(shí)查看調(diào)用監(jiān)控的壓力,所以選擇適用的匯聚交換機(jī)顯得非常重要。

      對(duì)于接入交換機(jī)來(lái)說(shuō),下聯(lián)口接攝像頭的端口百兆/千兆沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別,但是上聯(lián)必須是千兆。

    本文編輯:重慶監(jiān)控(網(wǎng)址:http://www.f8301.cn/)版權(quán)申明:本文章來(lái)源于網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系我們我們收到后立即刪除,謝謝!特別注意:本站所有轉(zhuǎn)載文章言論不代表本站觀點(diǎn),本站所提供的攝影照片,插畫(huà),設(shè)計(jì)作品,如需使用,請(qǐng)與原作者聯(lián)系,版權(quán)歸原作者所有


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