一個交換機(jī)可以帶動多少個網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控攝像頭？
發(fā)布時間：2019-03-01 08:42:10 作者：吉林省網(wǎng)絡(luò)工程有限公司 瀏覽：183 次
長春網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控向大家介紹一個交換機(jī)可以帶動多少個網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控攝像頭？千兆交換機(jī)一般接200萬網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)能接幾個？24個網(wǎng)絡(luò)頭，用一臺24口百兆交換機(jī)行不行？下面就這類問題做一些簡單的分析！
一、根據(jù)攝像機(jī)的碼流和數(shù)量來選擇
1、攝像機(jī)碼流
選擇交換機(jī)前，首先要弄清楚每路圖像占用多少帶寬。
2、攝像機(jī)數(shù)量
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。
舉例：
根據(jù)你使用的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的品牌看單臺碼流，再去估算一臺交換機(jī)能接多少臺攝像機(jī)。
比如130萬：960p攝像機(jī)單臺碼流通常4M，用百兆交換機(jī)，那么就可以接15臺（15×4=60M）；
用千兆交換機(jī)，可以接150（150×4=600M）
200萬：1080P攝像機(jī)單臺碼流通常8M，用百兆交換機(jī)，可以接7臺（7×8=56M）；
用千兆交換機(jī)，可以接75臺（75×8=600M）
這些都是以主流的H.264攝像頭為例給大家講解的，H.265減半就可以了。
從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上來講，一個局域網(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，除非你在一個交換機(jī)上接了很多個攝像機(jī)。
匯集層、核心層則要按該交換機(jī)匯聚了多少路圖像來計算。
計算方法如下：
如果接960P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8路則用千兆交換機(jī)。
二、交換機(jī)的選擇要求
監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)有三層架構(gòu)方式：核心層，匯聚層，接入層。
1、接入層交換機(jī)的選擇
條件1：攝像機(jī)碼流：4Mbps，20個攝像機(jī)就是20*4=80Mbps。
也就是說，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。
根據(jù)以上條件得出：當(dāng)有20路720P攝像機(jī)接入一個交換機(jī)時，此交換機(jī)至少必須具有1個1000M上傳口、20個以上的100M接入端口才能滿足需求。
2、匯聚層交換機(jī)的選擇
假如總共有5個交換機(jī)接入，每個交換機(jī)有20攝像機(jī)，碼流為4M,那么匯聚層的流量為：4Mbps*20*5=400Mbps，那么匯聚層的上傳端口必須是1000M以上的。
如果5個IPC接入一個交換機(jī)，一般情況下需使用一個8口交換機(jī)，那么這個8口交換機(jī)是否滿足要求？可以看如下三個方面：
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)的包交換率有時計算出不能達(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，易造成延時。
級聯(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45Mbps時，建議使用1000M級聯(lián)口。
三、如何選擇交換機(jī)
1、舉例
有個園區(qū)網(wǎng)，500多個高清攝像機(jī)，碼流3~4兆，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分接入層‐匯聚層‐核心層。存儲在匯聚層，每個匯聚層對應(yīng)170個攝像機(jī)。
面臨的問題：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)脑蛴心男男┮蛩厥桥c交換機(jī)相關(guān)的……
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，可實現(xiàn)全雙工無阻塞的線速交換，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：一臺最多可以提供48個千兆端口的交換機(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，提供無阻塞的線速包交換。
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個千兆端口在包長為64字節(jié)時的理論吞吐量為1.488Mpps。
例如：如果一臺交換機(jī)最多能夠提供24個千兆端口，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。
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)。
背板相對大、吞吐量相對小的交換機(jī)，除了保留了升級擴(kuò)展的能力外，就是軟件效率/專用芯片電路設(shè)計有問題；背板相對小、吞吐量相對大的交換機(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)原因造成的想法實際是個誤區(qū)。
根據(jù)上面的案例，計算：
碼流：4Mbps
接入：24*4=96Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps
匯聚：170*4=680Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps
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容納的攝象機(jī)數(shù)*碼率。
這樣視頻實時錄像就沒有問題，但如果有用戶在實時看到錄像，就還需要考慮到這個帶寬，每個用戶查看一個視頻占用的帶寬就是4M，如果一個接入交換機(jī)的每個攝象機(jī)都有一個人在看，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)需要支持同時轉(zhuǎn)發(fā)680M以上的交換容量。一般存儲都接在匯聚上，所以視頻錄像是線速轉(zhuǎn)發(fā)。
但要考慮到實時查看監(jiān)控的帶寬，每個連接占用4M，一條1000M的鏈路可以支持250個攝像頭被調(diào)試調(diào)用。每臺接入交換機(jī)接24個攝像頭，250/24，相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)可以承受每個攝像頭同時有10位用戶在實時查看的壓力。
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，因為存儲是放置在匯聚層的，所以核心交換機(jī)沒有視頻錄像的壓力，即只要考慮同時多少人看多少路視頻即可。
假設(shè)該案例內(nèi)，同時有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，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，因為用戶通常都是通過核心交換機(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)，因為既要承擔(dān)監(jiān)控存儲的流量，還要承擔(dān)實時查看調(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。