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一台交换机能带动多少网络摄像机?
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9 c% M, Z% v0 J* c3 t& o/ H 一个交换机能带动多少个网络监控摄像头?千兆交换机一般接200万网络摄像机能接几个?24个网络头,用一台24口百兆交换机行不行?下面就这类问题做一些简单的分析!
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一、根据摄像机的码流和数量来选择1 y2 @6 M; ?8 |" |; o+ b: n+ L i
2 z v4 W4 y* \; m1 h5 C1、摄像机码流
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选择交换机前,首先要弄清楚每路图像占用多少带宽。* M! w3 m+ O7 {; v# ]! n
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2、摄像机数量
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: m) ]- y+ g' f4 t! `要弄清楚交换机的带宽容量。常用交换机有百兆交换机、千兆交换机。它们的实际带宽一般只有理论值的 60~70% ,所以它们端口的可利用带宽大致是 60Mbps 或 600Mbps。
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! ~+ w! ?* A5 Y& [举例:7 E2 v' z4 @& x2 b; a8 O# q( y
. l' P. z9 i- G) J根据你使用的网络摄像机的品牌看单台码流,再去估算一台交换机能接多少台摄像机。# `& I3 F( |1 q2 u4 P
; p; g) b' _/ a+ p9 M: }- k比如130万:960p摄像机单台码流通常4M,用百兆交换机,那么就可以接15台(15×4=60M);! x- @& ]3 T: w4 {
+ W# J/ J/ i+ `7 R! t/ Q用千兆交换机,可以接150(150×4=600M)7 S) t' m" `: ~# y. B$ D& D" x
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5 I; W z0 P- i4 u/ p" @200万:1080P摄像机单台码流通常8M,用百兆交换机,可以接7台(7×8=56M);5 C# B0 w$ q" i" g# |- ]
3 j* U. G+ _7 A; F$ \# y7 s用千兆交换机,可以接75台(75×8=600M)
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这些都是以主流的H.264摄像头为例给大家讲解的,H.265减半就可以了。
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9 C. c7 o+ d+ W/ W0 T- ?/ G8 C# U/ e从网络拓扑结构上来讲,一个局域网通常是两到三层结构。接摄像机那端为接入层,一般用百兆交换机就够了,除非你在一个交换机上接了很多个摄像机。7 B" \( T! ~4 c* \6 a
3 n( q6 U. Y5 H) K9 T5 i2 Z# O7 F: V1 J
; s+ A. M+ J+ O0 r! G; o t汇集层、核心层则要按该交换机汇聚了多少路图像来计算。
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; J ^1 F% u+ }1 d4 D& |计算方法如下:
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1 D+ O2 H( Y0 e' G1 L0 @% V如果接 960P 的网络摄像机,一般 15 路图像以内,用百兆交换机;超过 15路则用千兆交换机;如果接 1080P 的网络摄像机,一般 8 路图像以内,用百兆交换机,超过 8 路则用千兆交换机。
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' t3 ?5 ~* t! B5 ^5 F二、交换机的选择要求& z! I# ]9 Z) n5 _6 r9 d! s
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监控网络有三层架构方式:核心层,汇聚层,接入层。
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; l' v" B( P: y* O: s1、接入层交换机的选择
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1 y0 f2 f+ g+ G; z2 ^) [$ x' Z' B条件 1: 摄像机码流:4Mbps,20 个摄像机就是 20*4=80Mbps。
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也就是说,接入层交换机上传端口必须满足 80Mbps/s 的传输速率要求,考虑到交换机实际传输速率(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。
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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。
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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率为:(24*100M/1000M+2)*1.488=6.55Mpps。) b% q9 z) B' C; N( J* s
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7 O- ~ B3 O1 m根据以上条件得出:当有 20 路 720P 摄像机接入一个交换机时,此交换机至少必须具有 1 个 1000M 上传口、20 个以上的 100M 接入端口才能满足需求。
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& t! l4 T8 x; Y; h1 a9 ^' Z2、汇聚层交换机的选择
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3 M) I4 g7 ], Y6 l4 m1 [4 ~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。
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0 ~8 z$ |+ d- K# [. ?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:( T: n% C. [8 C$ E
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背板带宽:端口数*端口速度*2=背板带宽 ,即8*100*2=1.6Gbps。; R$ w7 J* Q) C# r5 n \
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包交换率:端口数*端口速度/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计算出不能达到此要求,那么就是非线速交换机,当进行大容量数量吞吐时,易造成延时。 B1 f4 `8 ~% p9 @( |
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级联口带宽:IPC 的码流*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。
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% r3 Y. s5 H, y. v三、如何选择交换机5 Y" U* `9 S6 d( y" B d: \4 L/ W
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1、举例
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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┗憔鄄悌核心层。存储在汇聚层,每个汇聚层对应 170 个摄像机。
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' T1 ?! _# h1 K; j面临的问题:如何选择产品,百兆与千兆的差别,影响图像在网络中传输的原因有哪些,哪些因素是与交换机相关的…… z; V5 k# _0 F9 ^
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所有端口容量x端口数量之和的 2 倍应该小于标称背板带宽,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。; N0 v e* I4 e4 V, R ^4 k( K2 m. a5 {
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例如:一台最多可以提供 48 个千兆端口的交换机,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。
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2、包转发率% {% R( K" A0 q6 M4 d* Z4 N
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满配置包转发率(Mbps)=满配置 GE 端口数×1.488Mpps+满配置百兆端口数 × 0.1488Mpps ,其中 1 个千兆端口在包长为 64 字节时的理论吞吐量为1.488Mpps。
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例如:如果一台交换机最多能够提供 24 个千兆端口,而宣称的包转发率不到 35.71 Mpps(24 x 1.488Mpps = 35.71),那么就有理由认为该交换机采用的是有阻塞的结构设计。
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6 } d1 M) `7 R( M+ e' G7 W3 E1 G/ `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。3 [4 O( o# b& J. W
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背板相对大、吞吐量相对小的交换机,除了保留了升级扩展的能力外,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。/ |. q/ @" V- y+ E- l/ [
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摄像机码流影响清晰度,通常是视频传输的码流设定(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,与网络无关。
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通常用户认为清晰度不高,认为是网络原因造成的想法实际是个误区。
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# Y' u: `) _# @$ ~+ `0 {根据上面的案例,计算:
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4 N! ], C3 `) L6 O/ B码流:4Mbps0 g, P/ B/ f6 O) E! t1 [+ p
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接入:24*4=96Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps# |/ E( ?* p, u" f
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汇聚:170*4=680Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps6 i% P- N% `0 E
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3、接入交换机
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主要考虑到接入到汇聚之间的链路带宽,即交换机的上联链路容量需要大于同时容纳的摄象机数*码率。
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- e e6 _5 _% [: A( M0 t这样视频实时录像就没有问题,但如果有用户在实时看到录像,就还需要考虑到这个带宽,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个摄象机都有一个人在看,就需要摄象机数*码率*(1+N)的带宽,即24*4*(1+1)=128M。 w3 d2 H% m `/ n. t3 Q4 s' d" v( e
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/ N2 g6 c+ z9 f5 U4、汇聚交换机" L1 q+ ~. ~0 Q. B9 l8 {$ _* K
5 U0 u( \, G6 N9 n4 _ D汇聚层需要同时处理 170 只摄象机的 3 |
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