監(jiān)控工程中，我們?cè)撊绾芜x擇合適的監(jiān)控交換機(jī)？

隨著現(xiàn)在高清視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)性能越來(lái)越高，對(duì)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(wèn)題，嚴(yán)重影響監(jiān)控效率。如何選擇一個(gè)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?cè)敿?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(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)。

　　計(jì)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(jì)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(gè)百兆口，2個(gè)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(lái)決定，同時(shí)會(huì)預(yù)留部分接口供后續(xù)擴(kuò)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(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(huì)同時(shí)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(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(jì)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：

　　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(tái)。

　　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(tái)左右。

　　3.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(guò)150臺(tái)考慮三層萬(wàn)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。

　　五、舉例

　　以H.264，1080P攝像機(jī)為例，計(jì)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(jiàn)本文上表),

　　14個(gè)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(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。

　　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/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(gè)交換機(jī)是，此交換機(jī)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。

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

　　在監(jiān)控項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)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(jì)算方法。