教你如何選擇弱電工程中使用的交換機(jī)？

圖源：圖蟲創(chuàng)意

一、POE交換機(jī)

POE也被稱為基于局域網(wǎng)的供電系統(tǒng)(POL, Power over LAN )或有源以太網(wǎng)( Active Ethernet)，有時(shí)也被簡稱為以太網(wǎng)供電，這是利用現(xiàn)存標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)傳輸電纜的同時(shí)傳送數(shù)據(jù)和電功率的最新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并保持了與現(xiàn)存以太網(wǎng)系統(tǒng)和用戶的兼容性。IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)是基于以太網(wǎng)供電系統(tǒng)POE的新標(biāo)準(zhǔn)，它在IEEE 802.3的基礎(chǔ)上增加了通過網(wǎng)線直接供電的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，是現(xiàn)有以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展，也是第一個(gè)關(guān)于電源分配的國際標(biāo)準(zhǔn)。

二、PoE交換機(jī)VS普通交換機(jī)

普通交換機(jī)：常見的為以太網(wǎng)交換機(jī)，具備數(shù)據(jù)傳輸交換功能，在實(shí)際組網(wǎng)應(yīng)用中，你可以把它簡單想象成類似排插的角色，當(dāng)然功能并非排插那么簡單。

PoE交換機(jī)：與普通交換機(jī)不同的是，PoE交換機(jī)除了普通交換機(jī)的功能外，還具備PoE供電功能。有了這項(xiàng)功能，PoE交換機(jī)可以給網(wǎng)絡(luò)攝像頭、無線AP、網(wǎng)絡(luò)電話等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供電，從而讓它們免去繁雜的電源布線。

三、PoE交換機(jī)的優(yōu)勢

1、技術(shù)先進(jìn)：單使用一條網(wǎng)線就可以同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)和供電，比使用多條線路來說更先進(jìn)。

2、布線方便：由于布線方便，不用額外電源布線，在中大型監(jiān)控系統(tǒng)中，可以極大的節(jié)省投資成本。

3、節(jié)省成本：從工程角度來說，可以少請施工人員，少購買一些線材之類的，降低勞動(dòng)成本和物料成本，還可以縮短項(xiàng)目工期，后期維護(hù)難度也得到簡化。

4、安全性高：由于沒有直接的強(qiáng)電電源及強(qiáng)電電路，提高了使用的安全性。

四、PoE交換機(jī)能給多大功耗的設(shè)備供電？

1、AF標(biāo)準(zhǔn)：遵循IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機(jī)，能給最大功耗不超過12.95W的(PD)受電設(shè)備供電；

2、AT標(biāo)準(zhǔn)：遵循IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機(jī)，能給最大功耗不超過25W的(PD)受電設(shè)備供電。

3、特殊情況下：PoE交換機(jī)支持的供電標(biāo)準(zhǔn)不同，端口支持最大輸出功率也會(huì)不同，比如：IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機(jī)，只能給最大功耗不超過25W的(PD)受電設(shè)備供電；但(PSE)供電端口最大支持40W供電的設(shè)備，卻可以給部分大功率球機(jī)供電；

五、怎樣選擇合適的PoE交換機(jī)？

1、認(rèn)準(zhǔn)PoE交換機(jī)品牌

目前市場可供選擇的品牌很多，國外的品牌主要特點(diǎn)是高性能高價(jià)格，性價(jià)比不高，國內(nèi)的品牌在品質(zhì)上差異也未必比國外差，但價(jià)格比較合理，值得選購

2、考慮自己設(shè)備的功率是多大

對應(yīng)選擇多大功率的PoE交換機(jī)。如果你的設(shè)備的功率是在15W以下的，那選擇支持802.3af標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機(jī)就可以了。如果功率是大于15W的，選擇802.3at標(biāo)準(zhǔn)的大功率交換機(jī)。

3、物理端口

首先要確定交換機(jī)接口數(shù)、光纖口數(shù)、網(wǎng)管、速率（10/100/1000M）等問題。目前市場上接口主要是8、12、16、24口。光纖口一般是一到兩個(gè)口，光口一定要注意是百兆還是千兆。根椐情況而定。

PoE交換機(jī)一般用于連接受電終端，作為接入交換機(jī)使用，根據(jù)受電終端設(shè)備數(shù)量考慮交換機(jī)支持PoE供電端口的數(shù)量。另外，也需要根據(jù)受電終端和實(shí)際需求考慮端口需要支持的最高速率，如AP的端口為千兆且使用11AC或雙頻，則可以考慮使用千兆接入等。

4、供電參數(shù)

根據(jù)受電終端（AP或網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)）支持的供電協(xié)議（如802.3af、802.3at或是非標(biāo)準(zhǔn)PoE）選擇合適的交換機(jī)，交換機(jī)支持的PoE供電協(xié)議需要和受電終端一致。 非標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機(jī)存在很多安全隱患，建議大家盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)的48V PoE交換機(jī)設(shè)備。

5、布線方案

用戶可以將終端本地取電布線的成本和用PoE交換機(jī)供電的成本進(jìn)行對比核算。目前PoE交換機(jī)的供電距離在100米以內(nèi)。無布局限制，可節(jié)省總體成本約50%。100米以內(nèi)布線，可靈活擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)而不受電力線布局限制，將無線AP、網(wǎng)絡(luò)攝像頭等終端設(shè)備掛在墻壁高處或天花板上，靈活擴(kuò)展，輕松布線，美觀大方。

6、售前售后技術(shù)支持

在此提醒廣大用戶需選擇靠譜的品牌，選擇靠譜的商家以便于獲得專業(yè)的售前售后服務(wù)。要不然后期PoE交換機(jī)出問題了或者啥的，你都沒地找人去，從這點(diǎn)出發(fā)，還是選擇國內(nèi)的好，一般從以上幾點(diǎn)出發(fā)，就可以選到稱心如意的好PoE交換機(jī)。

六、選用POE交換機(jī)小常識(shí)

1、 選用支持動(dòng)態(tài)功率分配(DPA)的交換機(jī)(請選擇標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機(jī));

2、先了解被供電設(shè)備的最大功率，然后用PoE交換機(jī)的總供電功率除以(PD)受電設(shè)備最大功耗，就能得出一臺(tái)PoE交換機(jī)能給多少臺(tái)AP、IP攝像機(jī)和IP電話設(shè)備供電。

3、可靠供電的距離最長為100米（網(wǎng)線質(zhì)量較好的情況下），超過100米的極限無法正常供電和傳輸數(shù)據(jù)。

4、目前大多數(shù)廠商的PoE交換機(jī)都沒有防雷性能方面的設(shè)計(jì)，對一些雷雨多發(fā)地區(qū)容易引起網(wǎng)絡(luò)癱瘓。

5、最后說下其它注意事項(xiàng)，在購買PoE交換機(jī)時(shí)，要重量考量背板帶寬、傳輸距離、具體供電方式。另外，最好購買比較專業(yè)的或者有一定知名度的品牌的PoE交換機(jī)，切勿貪便宜用強(qiáng)制供電PoE或者其它非標(biāo)PoE產(chǎn)品，以避免燒壞設(shè)備或者引起其它不便。

七、選擇交換機(jī)要考慮哪些因素呢？

a、背板帶寬、二/三層交換吞吐率。

b、VLAN類型和數(shù)量。

c、交換機(jī)端口數(shù)量及類型。

d、支持網(wǎng)絡(luò)管理的協(xié)議和方法。需要交換機(jī)提供更加方便和集中式的管理。

e、Qos、802.1q優(yōu)先級控制、802.1X、802.3X的支持。

f、堆疊的支持。

g、交換機(jī)的交換緩存和端口緩存、主存、轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)等參數(shù)。

h、線速轉(zhuǎn)發(fā)、路由表大小、訪問控制列表大小、對路由協(xié)議的支持情況、對組播協(xié)議的支持情況、包過濾方法、機(jī)器擴(kuò)展能力等都是值得考慮的參數(shù)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況考察。

上面一個(gè)完成交換機(jī)選擇需要參考的因素，那通常選擇交換機(jī)我們可以通過以下幾個(gè)因素的判斷。

1、背板帶寬:

交換機(jī)的背板帶寬，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。所以只有模塊交換機(jī)（擁有可擴(kuò)展插槽，可靈活改變端口數(shù)量）才有這個(gè)概念，固定端口交換機(jī)是沒有這個(gè)概念的，并且固定端口交換機(jī)的背板容量和交換容量大小是相等的。背板帶寬決定了各板卡（包括可擴(kuò)展插槽中尚未安裝的板卡）與交換引擎間連接帶寬的最高上限。由于模塊化交換機(jī)的體系結(jié)構(gòu)不同，背板帶寬并不能完全有效代表交換機(jī)的真正性能。固定端口交換機(jī)不存在背板帶寬這個(gè)概念。

2、交換容量、轉(zhuǎn)發(fā)能力

由于交換引擎是作為模塊化交換機(jī)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的核心，所以這一指標(biāo)能夠真實(shí)反映交換機(jī)的性能。對于固定端口交換機(jī)，交換引擎和網(wǎng)絡(luò)接口模板是一體的，所以廠家提供的轉(zhuǎn)發(fā)性能參數(shù)就是交換引擎的轉(zhuǎn)發(fā)性能，這一指標(biāo)是決定交換機(jī)性能的關(guān)鍵。支持第三層交換的設(shè)備，廠家會(huì)分別提供第二層轉(zhuǎn)發(fā)速率和第三層轉(zhuǎn)發(fā)速率，一般二層能力用bps，三層能力用pps，采用不同體系結(jié)構(gòu)的模塊化交換機(jī)，這兩個(gè)參數(shù)的意義是不同的。但是，對于一般的局域網(wǎng)用戶而言，只關(guān)心這兩個(gè)指標(biāo)就可以了，它是決定該系統(tǒng)性能的關(guān)鍵指標(biāo)。對于大型園區(qū)網(wǎng)和城域網(wǎng)用戶，討論交換機(jī)的體系結(jié)構(gòu)和第三層優(yōu)化算法是有意義的。

3、背板帶寬計(jì)算

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。

計(jì)算公式：端口數(shù)×相應(yīng)端口速率×2（全雙工模式）

24口百兆+2口千兆

24*2*100+2*2*1000=8.8Gbps

4、線速包轉(zhuǎn)發(fā)率的計(jì)算方法

(1)、背板帶寬（交換容量）

考察交換機(jī)上所有端口能提供的總帶寬。計(jì)算公式為端口數(shù)*相應(yīng)端口速率*2（全雙工模式）如果總帶寬≤標(biāo)稱背板帶寬，那么在背板帶寬上是線速的。

(2)、包轉(zhuǎn)發(fā)線速

包轉(zhuǎn)發(fā)率=千兆端口數(shù)量×1.488Mpps+百兆端口數(shù)量*0.1488Mpps+其余類型端口數(shù)*相應(yīng)計(jì)算方法。

5、參數(shù)1.488Mpps的來歷

那么，1.488Mpps是怎么得到的呢?

包轉(zhuǎn)發(fā)線速的衡量標(biāo)準(zhǔn)是以單位時(shí)間內(nèi)發(fā)送64byte的數(shù)據(jù)包（最小包）的個(gè)數(shù)作為計(jì)算基準(zhǔn)的。對于千兆以太網(wǎng)來說，計(jì)算方法如下：1，000，000，000bps/8bit/（64＋8＋12）byte=1,488,095pps 說明：當(dāng)以太網(wǎng)幀為64byte時(shí)，需考慮8byte的幀頭和12byte的幀間隙的固定開銷。

故一個(gè)線速的千兆以太網(wǎng)端口在轉(zhuǎn)發(fā)64byte包時(shí)的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488Mpps。

快速以太網(wǎng)的線速端口包轉(zhuǎn)發(fā)率正好為千兆以太網(wǎng)的十分之一，為148.8kpps。 對于萬兆以太網(wǎng)，一個(gè)線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為14.88Mpps。

對于千兆以太網(wǎng)，一個(gè)線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488Mpps。

對于快速以太網(wǎng)，一個(gè)線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為0.1488Mpps。

對于以太網(wǎng)，一個(gè)線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為0.01488Mpps。

6、包轉(zhuǎn)發(fā)率

包轉(zhuǎn)發(fā)率標(biāo)志了交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包能力的大小。是指交換機(jī)每秒可以轉(zhuǎn)發(fā)多少個(gè)數(shù)據(jù)包（Mpps），即交換機(jī)能同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包的數(shù)量。包轉(zhuǎn)發(fā)率以數(shù)據(jù)包為單位體現(xiàn)了交換機(jī)的交換能力。計(jì)算方法=千兆端口數(shù)量× 1.488Mpps+百兆端口數(shù)量× 0.1488Mpps+其余類型端口數(shù)

24口百兆口，2個(gè)千兆口

2*1.488+24*0.1488≌6.6Mbps

7、線速交換

什么的線速交換：

線速交換，是指能夠按照網(wǎng)絡(luò)通信線上的數(shù)據(jù)傳輸速度實(shí)現(xiàn)無瓶頸的數(shù)據(jù)交換。其實(shí)現(xiàn)首先依ASIC芯片，通過專用硬件完成協(xié)議解析和數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，而不是通過軟件方式依交換機(jī)的CPU完成。線速交換的實(shí)現(xiàn)還借助于分布式處理技術(shù)，交換機(jī)多個(gè)端口的數(shù)據(jù)流能夠同時(shí)進(jìn)行處理。因此局域網(wǎng)交換機(jī)可以看做是CPU、RISC和 ASIC并用的并行處理設(shè)備。

八、MB、 Bps 、 bps 、pps的區(qū)別

前者是位，后者是字節(jié)

1byte=8bit

1MB=8Mb=8M

1MB=1024byte

Mbps這里的p相當(dāng)于“/”，也可以寫成Mb/s （兆比特每秒Mbps ）

通常說的100M的寬帶可以表示為100Mbps(100Mb/s)也可以表示成12.5MB/s(12.5MBps)

12.5MB/s就是我們通過軟件下載看到的數(shù)據(jù) 。

1、bps?

寬帶速率的單位用bps(或b/s)表示；

bps表示比特每秒，即表示每秒鐘傳輸多少位信息。在實(shí)際所說的1M帶寬的意思是1Mbps（是兆比特每秒Mbps不是兆字節(jié)每秒MBps）

線路單位是bps，表示bit(比特)/second(秒)，注意是小寫字母b；用戶在網(wǎng)上下載時(shí)顯示的速率單位往往是Byte(字節(jié))/s(秒)，注意是大寫字母B。字節(jié)和比特之間的關(guān)系為1Byte=8Bits

2M（即2Mb/s）寬帶理論速率是：256KB/s（即2048Kb/s），實(shí)際速率大約為103--200kB/s

2、pps?

包轉(zhuǎn)發(fā)率標(biāo)志了交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包能力的大小。單位一般為pps（包每秒）

包轉(zhuǎn)發(fā)速率是指交換機(jī)每秒可以轉(zhuǎn)發(fā)多少百萬個(gè)數(shù)據(jù)包（Mpps），即交換機(jī)能同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包的數(shù)量。

計(jì)算方法

1個(gè)千兆端口的線速包轉(zhuǎn)發(fā)率是1.4881Mpps， 百兆端口的線速包轉(zhuǎn)發(fā)率是0.14881Mpps

具體的數(shù)據(jù)包在傳輸過程中會(huì)在每個(gè)包的前面加上64個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)包，原本只有512個(gè)bit,但在傳輸過程中實(shí)際=512+64+96=672bit，千兆端口線速包轉(zhuǎn)發(fā)率=1000Mbps/672=1.488095Mpps

用設(shè)備參數(shù)中的pps數(shù)值乘以672=bps

6.6Mpps*672=4435.2Mbps

來源：機(jī)房監(jiān)控 http://www.dr4xxf.cn/   本文采集于網(wǎng)絡(luò)，如有問題有聯(lián)系刪除