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一个交换机能推动多少个网路监控摄像头?千兆交换机通常接200万网络摄像机能接几个?24个网路头,用一台24口千兆交换机行不行?下面就这类问题做一些简单的剖析!
一、根据摄像机的帧率和数目来选择
1、摄像机帧率
选择交换机前,首先要弄清楚每路图象占用多少带宽。
2、摄像机数目
要弄清楚交换机的带宽容量。常用交换机有千兆交换机、千兆交换机。它们的实际带宽通常只有理论值的 60~70% ,所以它们端口的可借助带宽大致是 60Mbps 或 600Mbps。
举例:
根据你使用的网络摄像机的品牌看单台帧率,再去计算一台交换机能接多少台摄像机。
比如130万:960p摄像机单台码率一般4M,用千兆交换机,那么就可以接15台(15×4=60M);
用千兆交换机,可以接150(150×4=600M)
200万:1080P摄像机单台码率一般8M,用千兆交换机,可以接7台(7×8=56M);
用千兆交换机,可以接75台(75×8=600M)
这些都是以主流的H.264摄像头为例给你们讲解的,H.265减半就可以了。
从网路拓扑结构上来讲,一个局域网一般是两到三层结构。接摄像机那端为接入层,一般用千兆交换机就够了,除非你在一个交换机上接了好多个摄像机。
汇集层、核心层则要按该交换机凝聚了多少路图象来估算。
计算方式如下:
如果接 960P 的网络摄像机,一般 15 路图象以内,用千兆交换机;超过 15路则用千兆交换机;如果接 1080P 的网络摄像机,一般 8 路图象以内,用千兆交换机,超过 8 路则用千兆交换机。
二、交换机的选择要求
监控网路有三层构架形式:核心层,汇聚层,接入层。
1、接入层交换机的选择
条件 1:摄像机码率:4Mbps,20 个摄像机就是 20*4=80Mbps。
也就是说,接入层交换机上传端口必须满足 80Mbps/s 的传输速度要求,考虑到交换机实际传输速度(通常为标称值的 50%,100M 的也就 50 M 左右,),所以接入层交换机应选用具有 1000M 上传口的交换机。
条件 2:交换机的背板带宽,如选择 24 口交换机,自带二个 1000M 口,总共 26 口,则接入层的交换机背板带宽要求为:(24*100M*2+1000*2*2)/1000=8.8Gbps 的背板带宽。
条件 3:包转发率:一个 1000M 口的包转发率为 1.488Mpps/s, 则接入层的交换机交换速度为:(24*100M/1000M+2)*1.488=6.55Mpps。
根据以上条件得出:当有 20 路 720P 摄像机接入一个交换机时,此交换机起码必须具有 1 个 1000M 上传口、20 个以上的 100M 接入端口能够满足需求。
2、汇聚层交换机的选择
假如总共有5个交换机接入,每个交换机有20摄像机,码流为4M,那么汇聚层的流量为:4Mbps*20 *5=400Mbps,那么汇聚层的上传端口必须是 1000M 以上的。
如果 5 个 IPC 接入一个交换机,一般情况下需使用一个 8 口交换机,那么这个 8 口交换机是否满足要求?可以看如下三个方面:
背板带宽:端口数*端口速率*2=背板带宽 ,即8*100*2=1.6Gbps。
包交换率:端口数*端口速率/1000*1.488Mpps=包交换率,即8*100/1000*1.488=1.20Mpps。有些交换机的包交换率有时估算出不能达到此要求,那么就是非线速交换机,当进行大容量数目吞吐时,易导致延时。
级联口带宽:IPC 的帧率*数量=上传口的最小带宽,即4.*5=20Mbps。通常情况下,当 IPC 带宽超过 45Mbps 时,建议使用 1000M 级联口。
三、如何选择交换机
1、举例
有个园区网,500 多个高清摄像机,码流 3~4 兆,网络结构分接入层‐汇聚层‐核心层。存储在汇聚层,每个汇聚层对应 170 个摄像机。
面临的问题:如何选择产品,百兆与万兆的差异,影响图象在网路中传输的缘由有什么,哪些诱因是与交换机相关的……
所有端口容量x端口数目之和的 2 倍应当大于标称背板带宽,可实现全双工无阻塞的线速交换,证明交换机具有发挥最大数据交换性能的条件。
例如:一台最多可以提供 48 个百兆端口的交换机,其满配置容量应达到 48 ×1G×2= 96Gbps,才能够确保在所有端口均在全双工时,提供无阻塞的线速包交换。
2、包转发率
满配置包转发率(Mbps)=满配置 GE 端口数×1.488Mpps+满配置千兆端口数 × 0.1488Mpps ,其中 1 个百兆端口在包长为 64 字节时的理论吞吐量为1.488Mpps。
例如:如果一台交换机最多才能提供 24 个百兆端口,而声称的包转发率不到 35.71 Mpps(24 x 1.488Mpps = 35.71),那么就有理由觉得该交换机采用的是有阻塞的结构设计。
一般是背板带宽和包转发率都满足的交换机才是合适的交换机。
背板相对大、吞吐量相对小的交换机,除了保留了升级扩充的能力外,就是软件效率/专用芯片电路设计有问题;背板相对小、吞吐量相对大的交换机,整体性能比较高。
摄像机码率影响清晰度,通常是视频传输的帧率设定(包含了编码发送及接收设备的编解码能力等),这是前端摄象机的性能,与网路无关。
通常用户觉得清晰度不高,认为是网路缘由引起的看法实际是个误区。
根据前面的案例,计算:
码流:4Mbps
接入:24*4=96Mbps
汇聚:170*4=680Mbps
3、接入交换机
主要考虑到接入到凝聚之间的链路带宽,即交换机的下联链路容量须要小于同时容纳的摄象机数*码率。
这样视频实时录象就没有问题,但假如有用户在实时见到录象,就还须要考虑到这个带宽,每个用户查看一个视频占用的带宽就是 4M,如果一个接入交换机的每位摄象机都有一个人在看,就须要摄象机数*码率*(1+N)的带宽,即24*4*(1+1)=128M。
4、汇聚交换机
汇聚层须要同时处理 170 只摄象机的 3‐4M 码流(170* 4M=680M),也就意味着汇聚层交换机须要支持同时转发 680M 以上的交换容量。一般储存都接在凝聚上,所以视频录象是线速转发。
但要考虑到实时查看监控的带宽,每个联接占用 4M,一条 1000M 的链路可以支持 250 个摄像头被调试调用。每台接入交换机接 24 个摄像头,250/24,相当于网路可以承受每位摄像头同时有 10 位用户在实时查看的压力。
5、核心交换机
核心交换机,需要考虑交换容量以及到凝聚的链路带宽,因为储存是放置在汇聚层的,所以核心交换机没有视频录象的压力,即只要考虑同时多少人看多少路视频即可。
假设该案例内,同时有 10 人监看,每人看 16 路视频,即交换容量须要小于 10*16*4=640M。
6、交换机选择重点
局域网内的视频监控进行交换机选择时,接入层和汇聚层交换机的选择一般只须要考虑交换容量的诱因就够了,因为用户一般都是通过核心交换机联接并获取视频的。
另外,由于主要压力是在汇聚层交换机,因为既要承当监控储存的流量,还要承当实时查看调用监控的压力,所以选择适用的凝聚交换机变得十分重要。