新手會有這樣的疑問：在監控工程中，單台交換機能帶(dài)多少數量的攝像機？千兆交換機一般接200萬網絡攝像機幾個？24個網絡頭，用一台24口百兆交換機行不行？這樣的問題我們之前曾多次講到過，今天就再系統的進行彙總，聽聽該行業的達(dá)人如何說！加深一下大家的印象
。

一，根據(jù)攝像機(jī)的碼流和數量來選擇

1、攝像機碼流

選擇交換(huàn)機前，首先要弄清楚每路圖像占用多少帶(dài)寬。

2、攝像機數量

要弄清楚交換(huàn)機的帶(dài)寬容量
。常用交換(huàn)機有百兆交換(huàn)機、千兆交換(huàn)機。它們的實際帶(dài)寬一般隻有理論值的 60~70% ，所以它們端口的可利用帶(dài)寬大緻是 60Mbps 或 600Mbps。

舉例：

根據你使用的網絡攝像機的品牌看單(dān)台碼流，再去估算一台交換(huàn)機能接多少台攝像機。

比如130萬：960p攝像機單(dān)台碼流通常4M，用百兆交換(huàn)機，那麽就可以接15台（15×4=60M）；

用千兆交換(huàn)機(jī)，可以接150（150×4=600M）

200萬：1080P攝像機單(dān)台碼流通常8M，用百兆交換(huàn)機，可以接7台（7×8=56M）；

用千兆交換(huàn)機(jī)，可以接75台（75×8=600M）

這些都是以主流的H.264攝像頭爲例給(gěi)大家講解的，H.265減半就可以瞭(le)。

從網絡拓撲結構上來講，一個局域網通常是兩到三層(céng)結構。接攝像機那端爲接入層(céng)，一般用百兆交換機就夠瞭(le)，除非你在一個交換機上接瞭(le)很多個攝像機。

彙集層(céng)、核心層(céng)則要按該交換機彙聚瞭(le)多少路圖像來計算。

計算方法如下：如果接 960P 的網絡攝像機，一般 15 路圖像以内，用百兆交換(huàn)機；超過(guò) 15路則用千兆交換(huàn)機；如果接 1080P 的網絡攝像機，一般 8 路圖像以内，用百兆交換(huàn)機，超過(guò) 8 路則用千兆交換(huàn)機。



二，交換機的選擇要求

監控網絡有三層(céng)架構(gòu)方式：核心層(céng)，彙聚層(céng)，接入層(céng)。

1、接入層交換機的選擇

條件 1：攝像機(jī)碼流：4Mbps，20 個(gè)攝像機(jī)就是 20*4=80Mbps。

也就是說，接入層(céng)交換機上傳端口必須滿足 80Mbps/s 的傳輸速率要求，考慮到交換機實際傳輸速率(通常爲标稱(chēng)值的 50%，100M 的也就 50 M 左右，)，所以接入層(céng)交換機應選用具有 1000M 上傳口的交換機。

條件 2：交換機的背闆帶(dài)寬，如選擇 24 口交換機，自帶(dài)二個 1000M 口，總共 26 口，則接入層(céng)的交換機背闆帶(dài)寬要求爲：(24*100M*2+1000*2*2)/1000=8.8Gbps 的背闆帶(dài)寬。

條件 3：包轉發(fā)率：一個 1000M 口的包轉發(fā)率爲 1.488Mpps/s， 則接入層(céng)的交換機交換速率爲：(24*100M/1000M+2)*1.488=6.55Mpps。

根據以上條件得出：當(dāng)有 20 路 720P 攝像機接入一個交換機時，此交換機至少必須具有 1 個 1000M 上傳(chuán)口、20 個以上的 100M 接入端口才能滿足需求。


2、彙聚層交換機的選擇

假如總共有5個交換機接入，每個交換機有20攝像機，碼流爲4M,那麽彙聚層(céng)的流量爲：4Mbps*20 *5=400Mbps，那麽彙聚層(céng)的上傳(chuán)端口必須是 1000M 以上的。

如果 5 個(gè) IPC 接入一個(gè)交換(huàn)機，一般情況下需使用一個(gè) 8 口交換(huàn)機，那麽這個(gè) 8 口交換(huàn)機是否滿足要求？可以看如下三個(gè)方面：

背闆帶(dài)寬(kuān)：端口數*端口速度*2=背闆帶(dài)寬(kuān) ，即8*100*2=1.6Gbps。

包交換率：端口數*端口速度/1000*1.488Mpps=包交換率，即8*100/1000*1.488=1.20Mpps。有些交換機的包交換率有時計算出不能達(dá)到此要求，那麽就是非線速交換機，當(dāng)進行大容量數量吞吐時，易造成延時。

級聯口帶(dài)寬：IPC 的碼流*數量=上傳(chuán)口的最小帶(dài)寬，即4.*5=20Mbps。通常情況下，當 IPC 帶(dài)寬超過 45Mbps 時，建議使用 1000M 級聯口。



三，到底該(gāi)如何選擇交換(huàn)機？

舉例：

有個園區網，500 多個高清攝像機，碼流 3~4 兆，網絡結構分接入層(céng)‐彙聚層(céng)‐核心層(céng)。存儲(chǔ)在彙聚層(céng)，每個彙聚層(céng)對應 170 個攝像機。

面臨的問題：如何選擇産(chǎn)品，百兆與千兆的差别，影響圖像在網絡中傳(chuán)輸的原因有哪些，哪些因素是與交換機相關的……


1、背闆帶寬

所有端口容量x端口數量之和的 2 倍應該小於(yú)标稱(chēng)背闆帶寬，可實現全雙工無阻塞的線速交換，證明交換機具有發揮最大數據交換性能的條件。

例如：一台最多可以提供 48 個千兆端口的交換機，其滿配置容量應達(dá)到 48 ×1G×2= 96Gbps，才能夠確(què)保在所有端口均在全雙工時，提供無阻塞的線速包交換。

2、包轉發率

滿配置包轉發(fā)率(Mbps)=滿配置 GE 端口數×1.488Mpps+滿配置百兆端口數 × 0.1488Mpps ，其中 1 個千兆端口在包長(zhǎng)爲 64 字節時的理論吞吐量爲1.488Mpps。

例如：如果一台交換機最多能夠提供 24 個千兆端口，而宣稱(chēng)的包轉發率不到 35.71 Mpps(24 x 1.488Mpps = 35.71)，那麽就有理由認爲該交換機採(cǎi)用的是有阻塞的結構設計。

一般是背闆帶(dài)寬和包轉發(fā)率都滿足的交換機才是合适的交換機。



背闆相對大、吞吐量相對小的交換機，除瞭(le)保留瞭(le)升級擴展的能力外，就是軟件效率/專用芯片電(diàn)路設計有問題；背闆相對小、吞吐量相對大的交換機，整體性能比較高。

攝像機碼流影響清晰度，通常是視頻傳輸的碼流設定（包含瞭(le)編碼發送及接收設備(bèi)的編解碼能力等），這是前端攝象機的性能，與網絡無關。

通常用戶(hù)認爲清晰度不高，認爲是網絡原因造成的想法實際是個(gè)誤區。

根據(jù)上面的案例，計(jì)算：

碼流：4Mbps

接入：24*4=96Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps

彙(huì)聚：170*4=680Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps

3、接入交換機

主要考慮到接入到彙聚之間的鏈路帶(dài)寬，即交換機的上聯鏈路容量需要大於(yú)同時容納的攝象機數*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(gè)帶(dài)寬，每個(gè)用戶查看一個(gè)視頻占用的帶(dài)寬就是 4M，如果一個(gè)接入交換機的每個(gè)攝象機都有一個(gè)人在看，就需要攝象機數*碼率*（1+N）的帶(dài)寬，即24*4*（1+1）=128M。

4、彙聚交換機

彙聚層(céng)需要同時處理 170 隻攝象機的 3‐4M 碼流（170* 4M=680M），也就意味著(zhe)彙聚層(céng)交換機需要支持同時轉發 680M 以上的交換容量。一般存儲都接在彙聚上，所以視頻錄像是線速轉發。

但要考慮到實時查看監控的帶(dài)寬，每個連接占用 4M，一條 1000M 的鏈路可以支持 250 個攝像頭被調試調用。每台接入交換機接 24 個攝像頭，250/24，相當於(yú)網絡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

核心交換機，需要考慮交換容量以及到彙聚的鏈路帶寬，因爲存儲(chǔ)是放置在彙聚層(céng)的，所以核心交換機沒有視頻錄像的壓力，即隻要考慮同時多少人看多少路視頻即可。

假設該(gāi)案例内，同時有 10 人監看，每人看 16 路視頻，即交換容量需要大於(yú) 10*16*4=640M。

6、交換機選擇重點

局域網内的視頻監控進行交換機選擇時，接入層和彙聚層交換機的選擇通常隻需要考慮交換容量的因素就夠瞭(le)，因爲用戶通常都是通過核心交換機連接並(bìng)獲取視頻的。

另外，由於(yú)主要壓力是在彙聚層(céng)交換機，因爲既要承擔監控存儲的流量，還要承擔實時查看調用監控的壓力，所以選擇适用的彙聚交換機顯得非常重要。