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By Damon Watson | 08 September 2022 | 0 评论

一个交换机能带动多少个网络监控摄像头?

以太网交换机可以连接多少个 IP 摄像机?200万台网络摄像机可以连接多少个千兆交换机?是否可以为 24 台 IP 摄像机使用 24 端口 100M 交换机?让我们来分析一下这些问题!Ethernet Switch

第一部分:根据摄像头码流和数量进行选择

 

1. 相机码流

 

在选择交换机之前,您应该做的第一件事是弄清楚每个图像占用多少带宽。

 

2. 摄像头数量

 

然后,您应该知道交换机的带宽容量。常用的交换机有100M交换机和千兆交换机,实际带宽一般只有理论值的60~70%。因此,它们端口的可用带宽大致为 60Mbps 或 600Mbps。

 

案子:

根据您的 IP 摄像机品牌检查单个摄像机的比特流,然后估计可以连接多少摄像机到交换机。

 

● 130 万:

每个 960p 摄像机的比特流通常为 4M。如果使用100M交换机,则可以连接15个摄像头(15×4=60M);

带千兆交换机,可连接150台(150×4=600M)

 

● 200 万:

1080P IP 摄像机的码流通常为 8M。带100M开关,可连接7台(7×8=56M);

带千兆交换机,可连接75台(75×8=600M)

这些都以主流的H.264摄像头为例说明,H.265可以减半。

 

在网络拓扑方面,局域网(LAN)通常是两到三层的结构。连接摄像机的一端是接入层,一台100M的交换机就足够了,除非你在一台交换机上连接多台摄像机。

 

汇聚层和核心层是根据交换机汇聚多少镜像来计算的。计算如下:

 

如果在 15 路图像范围内连接960P IP 摄像机,一般可以使用 100M 交换机。如果方法多于 15 种,则可以使用千兆交换机。

 

如果在 8 路图像范围内连接1080P IP 摄像机,请使用 100M 交换机。如果方法多于 8 种,请使用千兆交换机。

 

 

第二部分:选择以太网交换机有什么要求?
 

监控网络具有三层架构:核心层、汇聚层和接入层。

 

1.接入层交换机
 

条件一:  
摄像头码流:4Mbps,那么20个摄像头就是20*4=80Mbps。

也就是说,接入层交换机的上传端口必须满足80Mbps/s的传输速率要求。考虑到交换机的实际传输速率(通常为标称值的50%,100M约为50M),接入层应选择具有1000M上传端口的。

 

条件二:
如果选择24口交换机有两个1000M端口,一共是26个端口。那么接入层交换机的背板带宽为(24*100M*2+1000*2*2)/1000=8.8Gbps。

 

条件3:
包转发率:1000M端口的包转发率为1.488Mpps/s,所以接入层交换机的交换速率应该是(24*100M/1000M+2)*1.488=6.55Mpps。
 

根据以上条件,当一台交换机连接20个720P摄像机时,该交换机必须至少有1个1000M上传端口和20个以上100M接入端口。

 

2.汇聚层交换机


如果一共连接了5台交换机,每台交换机有20个摄像头,码流为4M,那么汇聚层的流量为:4Mbps*20*5=400Mbps。因此,聚合层的上传端口必须在1000M以上。

 

如果一台交换机连接5台IPC,一般需要8口交换机。8口交换机能满足要求吗?检查以下三个方面!

 

● 背板带宽:

端口数*端口速度*2=背板带宽

8*100*2=1.6Gbps。

 

● 包交换率:
端口数*端口速度/1000*1.488Mpps=包交换率

8*100/1000*1.488=1.20Mpps

有时有些交换机的包交换率计算不出满足这个要求,那就是非线速交换机。处理大容量时容易造成延误。

 

● 级联端口带宽:
IPC码流*数量=上传端口最小带宽

4*5=20Mbps

通常,当IPC带宽超过45Mbps时,建议使用1000M级联端口。
 

 

第三部分:如何选择以太网交换机?
 

1. 案例


有一个校园网,500多台高清摄像机,码流为3M到4M。网络结构分为接入层、汇聚层和核心层。存储在聚合层中,每个聚合层对应170个摄像头。

 

问题:如何选择产品?100M和1000M有什么区别?哪些因素会影响网络中图像的传输,哪些因素与交换机有关?

 

所有端口容量之和的2倍*端口数应小于标称背板带宽才能实现全双工无阻塞线速交换,证明交换机具备最大化数据交换性能的条件。

 

例如,对于最多可以提供48个千兆端口的交换机,其满配置容量应该达到48×1G×2=96Gbps,这样可以保证在所有端口都满的情况下能够提供无阻塞的线速分组交换。双工。
 

2. 包转发率

 

全配置包转发速率(Mbps)=全配置GE端口数*1.488Mpps+全配置100M端口数*0.1488Mpps

当报文长度为 64 字节时,一个千兆端口的理论吞吐量为 1.488Mpps。

 

例如:如果一台交换机最多可以提供 24 个千兆端口,并且声称的数据包转发率低于 35.71 Mpps (24 x 1.488Mpps = 35.71),那么可以合理地假设该交换机采用阻塞架构设计。

 

一般以背板带宽和包转发率足够的交换机为宜。

 

背板比较大,吞吐量比较低的交换机,除了保留升级和扩展能力外,应该还有软件效率/专用芯片电路设计的问题;背板相对较小、吞吐量相对较大的交换机整体性能相对较高。

 

摄像头码流,通常是视频传输的码流设置(包括编码发送和接收设备的编解码能力等),影响清晰度,是前端摄像头的性能,无关与网络。用户认为清晰度低是网络造成的,这是一种误解。

 

根据上述情况,我们可以计算:

比特流:4Mbps

接入:24*4=96Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps

聚合:170*4=680Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps
 

3.接入层交换机

 

重点是接入和汇聚之间的链路带宽,即交换机的上行容量需要大于同时可容纳的摄像头数量*码流。

 

如果用户正在实时观看视频,则需要考虑带宽。每个用户观看视频占用的带宽为4M。假设一个人在看,需要摄像头数量*比特流*(1+N)的带宽,即24*4*(1+1)=128M。
 

4.汇聚层交换机

 

汇聚层需要同时处理170台摄像机的3-4M码流,也就是说汇聚层交换机需要支持680M以上的交换容量(170*4M=680M)同时转发。一般存储是连接到聚合的,所以录像是线速转发的。

 

但是,考虑到实时查看和监控的带宽。每个连接占用4M,所以一个1000M的链路可以支持250个摄像头进行调试和调用。每个接入交换机连接24个摄像头,250/24,也就是说网络可以支持10个用户同时实时查看每个摄像头。
 

5.核心层交换机

 

核心层交换机需要考虑汇聚的交换容量和链路带宽。因为存储放在汇聚层,核心交换机没有录像的压力,即只需要考虑多少人同时看多少路视频。

 

假设这种情况下,有10个人同时观看,每人观看16路视频,即交换容量需要大于10*16*4=640M。
 

6. 选择开关按键

 

在局域网中选择视频监控交换机时,接入层和汇聚层交换机的选择通常只需要考虑交换容量的因素,因为用户通常通过核心交换机连接获取视频。

 

此外,由于汇聚层不仅负责监控存储的流量,还承担着实时查看和调用监控的压力,所以选择合适的汇聚交换机非常重要。

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