詳細(xì)介紹視頻監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)配置方法

交換機(jī)，是監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備的核心角色。提起交換機(jī)選型，大家可能就想到有很多重要的參數(shù)規(guī)格需要考慮，硬件上百兆千兆萬(wàn)兆速率的端口、電口/光口/PoE口、端口數(shù)量、MAC地址表深度、轉(zhuǎn)發(fā)延遲、緩存大小、VLAN、隔離等等。特別多的朋友，因?yàn)榻粨Q機(jī)選擇不合適，導(dǎo)致出現(xiàn)各種各樣的故障、問(wèn)題，嚴(yán)重影響了項(xiàng)目的交付和體驗(yàn)。下面小編就分享一下選擇交換機(jī)的時(shí)候，重點(diǎn)需要考慮的幾個(gè)點(diǎn)。

當(dāng)然，在選擇交換機(jī)之前，務(wù)必要繪制出本項(xiàng)目的拓?fù)鋱D，一來(lái)為了科學(xué)合理的規(guī)劃選型，二來(lái)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目了如指掌，便于后期維護(hù)。對(duì)于拓?fù)涞睦L制，不一定需要非常專(zhuān)業(yè)的畫(huà)圖技巧或者使用專(zhuān)業(yè)的工具，只需要畫(huà)的清晰明了即可。

下面我們就交換機(jī)選型的時(shí)候四個(gè)問(wèn)題給大家解答。

No.1

千百兆怎么選？

安防監(jiān)控的交換網(wǎng)絡(luò)中，需要傳輸大量、持續(xù)的視頻數(shù)據(jù)，這就要求交換機(jī)具有穩(wěn)定轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的能力。交換機(jī)下接入的攝像頭數(shù)量越多，流經(jīng)該交換機(jī)的數(shù)據(jù)量就會(huì)越大。如果我們把碼流想象成水流，那么交換機(jī)就是一個(gè)個(gè)的水利樞紐，如果匯集的水流超出負(fù)載能力，大壩就會(huì)潰堤。同理，如果交換機(jī)下的攝像頭轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)量超出某個(gè)端口的轉(zhuǎn)發(fā)能力，亦會(huì)造成這個(gè)端口丟棄大量的數(shù)據(jù)造成問(wèn)題。

例如，一臺(tái)百兆的交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)了超出100M的數(shù)據(jù)量，造成大量丟包，出現(xiàn)花屏卡頓。

那么，到底多少個(gè)攝像頭，選擇千兆接口呢？我們選擇的唯一標(biāo)準(zhǔn)是：攝像頭上聯(lián)端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)量的大小，如果上聯(lián)接口承載的數(shù)據(jù)量大于70M，則這個(gè)端口就需要是千兆端口，也就是選擇千兆交換機(jī)或者千兆上聯(lián)交換機(jī)。

快速計(jì)算方法：

帶寬值=（子碼流+主碼流）*通道數(shù)*1.2

帶寬值＞70M，用千兆

帶寬值＜70M，用百兆

例如一個(gè)交換機(jī)下連接了20個(gè)H.264 200W的攝像頭（4+1M），上聯(lián)端口的轉(zhuǎn)發(fā)速率是5*20*1.2=120M>70M，就需要使用千兆交換機(jī)。當(dāng)然，如果經(jīng)過(guò)你的計(jì)算，交換機(jī)有一個(gè)端口需要是千兆，那就需要配千兆交換機(jī)或者千兆上聯(lián)交換機(jī)。

碼流計(jì)算很清楚，但為什么乘以1.2呢？

根據(jù)IP網(wǎng)絡(luò)通訊原理，數(shù)據(jù)包是遵循TCP/IP協(xié)議進(jìn)行封裝傳輸，數(shù)據(jù)部分需要打上各個(gè)協(xié)議層的頭部字段才能順利傳輸，所以頭部也占用一部分開(kāi)銷(xiāo)。我們經(jīng)常說(shuō)的4M碼率、2M碼率，指的都是數(shù)據(jù)部分的大小。根據(jù)數(shù)據(jù)通信比例，頭部占用開(kāi)銷(xiāo)約20%，所以需要乘以1.2。

數(shù)據(jù)頭部約占20%的開(kāi)銷(xiāo)

為什么是70M不是100M呢？

視頻數(shù)據(jù)流是由很多的幀組成，看似平緩的數(shù)據(jù)流，實(shí)際上是由很多瞬間突發(fā)數(shù)據(jù)組成，這就需要交換機(jī)對(duì)波動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖、整流處理。簡(jiǎn)單說(shuō)，就像河流，看似平靜，實(shí)際上暗流涌動(dòng)，有很多小的波浪。交換機(jī)需要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)-存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)，所以建議有一定的預(yù)留，設(shè)計(jì)交換網(wǎng)絡(luò)時(shí)能有30%~40%的預(yù)留，一個(gè)100M的端口，建議轉(zhuǎn)發(fā)流量不超出70M。

工程常用的攝像機(jī)主要有H.264 4M和H.265 2M兩種碼率，根據(jù)這個(gè)碼率大小來(lái)計(jì)算：

我們以H.264 200W攝像機(jī)（主子碼流按4+1M計(jì)算），常見(jiàn)的串聯(lián)型網(wǎng)絡(luò)中的帶寬計(jì)算和交換機(jī)選型：

星型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下：

大家可能會(huì)想，智能編碼的碼率不是極低嗎？是不是用了智能編碼就可以用百兆交換機(jī)？實(shí)際上，智能編碼確實(shí)數(shù)倍降低了碼率，原來(lái)的百兆無(wú)法承載的固定碼率，用了智能編碼是可以有效的降低網(wǎng)絡(luò)由于帶寬瓶頸造成的問(wèn)題，這也是我們推薦使用智能編碼的原因之一。

但是，在工程設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要以固定碼率或極端網(wǎng)絡(luò)情況進(jìn)行考慮和設(shè)計(jì)，這樣才能容忍和預(yù)防極端情況的發(fā)生。所以計(jì)算用百兆交換機(jī)還是千兆交換機(jī)，還是要參考前面提供的公式，不需要考慮智能編碼。

No.2

核心交換機(jī)怎么選？

對(duì)于大中型的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，會(huì)按照接入-匯聚-核心的扁平結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。核心交換機(jī)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)中心，承載著大量的數(shù)據(jù)量，所以務(wù)必需要保證核心交換機(jī)的各個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)沒(méi)有瓶頸。

有一些朋友對(duì)于核心交換機(jī)的選擇有一些誤區(qū)，例如有 200、500 個(gè)攝像頭，如果按照 500*5M=2500M 的方式計(jì)算，結(jié)果遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于千兆端口的轉(zhuǎn)發(fā)速率，就不可以使用千兆交換機(jī)了嗎？必須要萬(wàn)兆交換機(jī)嗎？不是的，事實(shí)上典型的大型監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中，流量一定是分布在多個(gè)端口，由多個(gè)千兆端口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。如下圖：

可以看出，每一個(gè)端口均沒(méi)有超出 1000M，而 TP-LINK 全千兆交換機(jī)的任何兩個(gè)千兆端口之間就可以實(shí)現(xiàn) 1000M 的雙向傳輸，總的吞吐量（滿載）一般小于或等于交換機(jī)的背板帶寬。

所以在選擇核心交換機(jī)的時(shí)候，根據(jù)IPC數(shù)量，建議如下：

100~200臺(tái)，推薦千兆管理型交換機(jī)

200~500臺(tái)，推薦三層管理型交換機(jī)

TP-LINK 目前二/三層管理型全千兆交換機(jī)，均適合作為監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的核心交換，承擔(dān)大容量數(shù)據(jù)交換。組建各樣的網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于大型或超大型（300~1000）的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，需要使用三層交換機(jī)劃分網(wǎng)段，建議使用三層交換機(jī)。下面給了大家100、300、500個(gè)點(diǎn)位的組網(wǎng)方案。

100個(gè)左右點(diǎn)位，重點(diǎn)設(shè)計(jì)無(wú)阻塞轉(zhuǎn)發(fā)核心，推薦使用TL-SG3428、TL-SG3226等。

300個(gè)左右點(diǎn)位，重點(diǎn)設(shè)計(jì)多網(wǎng)段、流暢轉(zhuǎn)發(fā)，推薦選擇TL-SG5428、TL-SH6428等交換機(jī)構(gòu)建核心交換。

500個(gè)點(diǎn)位的規(guī)模，需要進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)，可以選擇TL-SH8434、TL-SH7428、TL-SG6428Q等組建三層冗余核心網(wǎng)絡(luò)，非常適合在政企等大型園區(qū)。

No.3

PoE交換機(jī)怎么選？

PoE就是通過(guò)網(wǎng)線進(jìn)行供電和數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N技術(shù)，只需要一條網(wǎng)線就可以接入一個(gè)PoE攝像機(jī)點(diǎn)位，不需要額外的布線，而且相比傳統(tǒng)的交流、12V直流集中供電都更安全可靠，基本沒(méi)有傳輸距離限制。

那么在選擇PoE交換機(jī)的時(shí)候，需要注意的哪些細(xì)節(jié)呢？

首先是單端口功率，是否可以滿足交換機(jī)下掛接的任意一款I(lǐng)PC的最高功率，也就是根據(jù)IPC的最大功率選擇交換機(jī)的規(guī)格。普通的PoE IPC功率不超過(guò)10W，所以交換機(jī)只需要支持802.3af即可。但部分高速球機(jī)的功率需求約20W，或者部分無(wú)線接入AP的功率更高，則需要交換機(jī)支持802.3at。下面是兩種技術(shù)對(duì)應(yīng)的輸出功率：

其次，確認(rèn)最大供電功率滿足要求。需要將所有IPC的功率考慮在內(nèi)，交換機(jī)的最大輸出供電功率需要大于所有IPC的功率之和。

最后，需要考慮交換機(jī)對(duì)802.3供電類(lèi)型進(jìn)行了解，如果使用八芯網(wǎng)線進(jìn)行傳輸，則不需要考慮。如果是四芯網(wǎng)線，則需要確認(rèn)交換機(jī)是否支持A類(lèi)供電，TP-LINK全系列PoE供電設(shè)備均支持A/B類(lèi)。

選擇的時(shí)候，可以結(jié)合各類(lèi)PoE的優(yōu)勢(shì)和成本考慮，進(jìn)行選擇：

當(dāng)然，PoE功能的考慮之外，還需要考慮千百兆端口速率、WEB管理等功能。

No.4

光纖交換機(jī)怎么選？

在遠(yuǎn)距離點(diǎn)位的監(jiān)控中，經(jīng)常會(huì)用到光纖收發(fā)器、光纖交換機(jī)。我們有完備的光纖交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括收發(fā)器、交換機(jī)、模塊，用于組建穩(wěn)定遠(yuǎn)距離的光網(wǎng)絡(luò)。

光交換機(jī)、光纖收發(fā)器、光模塊可以相互搭配使用，但是在選擇的時(shí)候，需要成對(duì)使用。務(wù)必保證 AB 端匹配。A、B 端就是光纖傳輸?shù)膬啥?，無(wú)論兩端選擇的是交換機(jī)、光模塊還是光纖收發(fā)器，兩端必須分別是 A、B 才能配對(duì)使用（在產(chǎn)品型號(hào)上有標(biāo)明是A端orB端）。

我司 A 端設(shè)備的工作波長(zhǎng)是 1310nm（接收）、1550nm（發(fā)送），必須要搭配 TP-LINK B 端光纖收發(fā)器（RX1550nm、TX1310nm）使用。我司所有光纖收發(fā)器和光纖交換機(jī)的型號(hào)都標(biāo)有 A、B 端，如 TL-FC342A-20、TL-FC318B-20。

除此之外，也需要考慮端口速率、光纖類(lèi)型、雙纖or單纖這些常規(guī)注意事項(xiàng)。

總結(jié)

傳輸網(wǎng)絡(luò)是安防監(jiān)控工程中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，直接影響監(jiān)控的穩(wěn)定性、效果，大到幾百個(gè)攝像機(jī)的市政工程、小到三五十個(gè)攝像機(jī)的酒店監(jiān)控，都需要進(jìn)行科學(xué)、合理的選擇傳輸網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。TP-LINK在網(wǎng)絡(luò)傳輸產(chǎn)品上有深厚技術(shù)積累，為客戶(hù)提供各個(gè)層次的、多樣化的組網(wǎng)設(shè)備，助力組建一個(gè)個(gè)固若金湯的精品項(xiàng)目。

來(lái)源：天津機(jī)房監(jiān)控 http://www.dr4xxf.cn/news/2917.html   本文采集于網(wǎng)絡(luò)，如有問(wèn)題有聯(lián)系刪除