前言 隨著高清攝像機(jī)的使用越來越多，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)...
前言
隨著高清攝像機(jī)的使用越來越多，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)。
交換機(jī)重要參數(shù)
背板帶寬
背板帶寬，是交換機(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。背板帶寬標(biāo)志了交換機(jī)總的數(shù)據(jù)交換能力，單位為Gbps，也叫交換帶寬。一臺(tái)交換機(jī)的背板帶寬越高，處理數(shù)據(jù)的能力就越強(qiáng)。
背板帶寬計(jì)算方法：端口數(shù)*端口速度*2=背板帶寬，以華為S1724G為例，該款交換機(jī)有24個(gè)千兆口。背板帶寬=24*1000*2/1000=48Gbps。
背板帶寬≤標(biāo)稱背板帶寬，那么交換設(shè)備在背板帶寬上是線速的，也稱無阻塞。
轉(zhuǎn)發(fā)性能（各端口包轉(zhuǎn)發(fā)率之和）
包轉(zhuǎn)發(fā)率，也稱端口吞吐量，是指路由器在某端口進(jìn)行的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)能力，單位通常使用pps（包每秒）來衡量。一般來講，低端的路由器包轉(zhuǎn)發(fā)率只有幾K到幾十Kpps，而高端路由器則能達(dá)到幾十Mpps（百萬包每秒）甚至上百M(fèi)pps。
包轉(zhuǎn)發(fā)率的計(jì)算方法：滿配置千兆端口數(shù)×1.488Mpps+滿配置百兆端口數(shù)×0.1488Mpps=包轉(zhuǎn)發(fā)率 （1個(gè)千兆端口在包長為64字節(jié)時(shí)的理論吞吐量為1.488Mpps，1個(gè)百兆端口在包長為64字節(jié)時(shí)的理論吞吐量為0.1488Mpps）。以華為S2700-26TP-SI為例，該款交換機(jī)有24個(gè)百兆口，兩個(gè)千兆上聯(lián)口。包轉(zhuǎn)發(fā)率=24*0.1488Mpps+2*1.488Mpps=6.5472Mpps。
整機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)率≤標(biāo)稱包轉(zhuǎn)發(fā)率，那么交換設(shè)備在整機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)上是線速的，也稱無阻塞。
交換機(jī)選型建議
對于一套大中型網(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。
接入層：
可選擇8路或16路普通百兆交換機(jī)，建議接入交換機(jī)上攝像機(jī)數(shù)量控制在6-10臺(tái)。
我們常用的交換機(jī)的實(shí)際帶寬是理論值的50%-70%，所以一個(gè)百兆口的實(shí)際帶寬在50M-70M。4M*12=48M，因此建議一臺(tái)百兆接入交換機(jī)最大接入12臺(tái)720P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。同時(shí)考慮目前網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控采用動(dòng)態(tài)編碼方式，攝像機(jī)碼流峰值可能會(huì)超過4M帶寬，同時(shí)考慮帶寬冗余設(shè)計(jì)，因此一臺(tái)百兆接入交換機(jī)控制在8臺(tái)以內(nèi)時(shí)最好的，超過8臺(tái)建議采用千兆口。
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(tái)左右。
以720P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)4M碼流計(jì)算，前端每臺(tái)接入層交換機(jī)上有6臺(tái)720P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，該匯聚交換機(jī)下聯(lián)5臺(tái)接入層交換機(jī)。該匯聚層交換機(jī)下總帶寬為4M*6*5=120M，因此匯聚交換機(jī)與核心交換機(jī)級聯(lián)口應(yīng)選千兆口。
核心層：
核心交換機(jī)是整個(gè)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(tái)，存儲(chǔ)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(tái)考慮三層萬兆核心交換機(jī)。
舉例
如果5個(gè)IPCAM接入一個(gè)交換機(jī),我們一般情況下是使用一個(gè)8口交換機(jī),那么這個(gè)8口交換機(jī)是否滿足要求? 那么我們至少計(jì)算這個(gè)交換機(jī)3個(gè)方面的能力。
1.背板帶寬: 端口數(shù)*端口速度*2=背板帶寬 , 8*100*2=1.6Gbps/S
2.包交換率: 端口數(shù)*端口速度/1000*1.488Mpps=包交換率,,8*100/1000*1.488=1.20Mpps/S,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)。
3.級聯(lián)口帶寬: IPCAM的碼流*數(shù)量=上傳口的最小帶寬,4.5*5=22.5Mbps/S,通常情況下,當(dāng)IPCAM帶寬超過45Mbps時(shí),建議使用1000M級聯(lián)口。
選型時(shí)注意事項(xiàng)：
1、為了管理方便，可選WEB管理型交換機(jī)；2、由于視頻流量較大，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。
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