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在視頻監(jiān)控中如何選擇合適的工業(yè)交換機(jī)？
閱讀：1972 發(fā)布時(shí)間：2020-8-30視頻監(jiān)控在現(xiàn)代城市應(yīng)用極為廣泛，各道路要點(diǎn)，公共區(qū)域都安裝有監(jiān)控設(shè)備。隨著現(xiàn)在高清視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)性能越來(lái)越高，在視頻監(jiān)控項(xiàng)目中經(jīng)常會(huì)遇到視頻卡頓、丟包一系列的問(wèn)題，那么如何根據(jù)不同的監(jiān)控需求選擇合適的工業(yè)交換機(jī)，既能滿(mǎn)足監(jiān)控系統(tǒng)整體網(wǎng)絡(luò)的性能要求，又能達(dá)到降低成本的目的。
工業(yè)交換機(jī)，是監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備的核心角色。提起工業(yè)交換機(jī)選型，大家可能就想到有很多重要的參數(shù)規(guī)格需要考慮，硬件上百兆千兆萬(wàn)兆速率的端口、電口/光口/PoE口、端口數(shù)量、MAC地址表深度、轉(zhuǎn)發(fā)延遲、緩存大小、VLAN、隔離等等。如果工業(yè)交換機(jī)選擇不合適，會(huì)導(dǎo)致各種各樣的故障、問(wèn)題，嚴(yán)重影響了項(xiàng)目的交付和體驗(yàn)。
我們都知道一個(gè)完整的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)有三層架構(gòu)方式：核心層、匯聚層和接入層。那么在選擇這些工業(yè)交換機(jī)的時(shí)候，要考慮那些因素呢？
工業(yè)交換機(jī)的接口數(shù)量和速率是選擇監(jiān)控工業(yè)交換機(jī)的重要指標(biāo)。工業(yè)交換機(jī)的接口數(shù)量可依據(jù)接入設(shè)備數(shù)量來(lái)決定，同時(shí)會(huì)預(yù)留部分接口供后續(xù)擴(kuò)展使用；為保障視頻流量無(wú)阻塞、不丟包、實(shí)時(shí)傳輸，需要選擇端口速率合適的工業(yè)交換機(jī)，主要考慮以下幾點(diǎn)：
1、 監(jiān)控工業(yè)交換機(jī)的使用帶寬與IPC的碼流大小密切相關(guān)；
2、 IPC的峰值帶寬需求=碼流×120%，峰值帶寬下可以保障IPC穩(wěn)定使用；
3、 NVR添加IPC后，會(huì)同時(shí)取IPC的主碼流和子碼流；
4、 工業(yè)交換機(jī)的實(shí)際帶寬建議不超過(guò)端口大速率的70%，即百兆接口不建議超過(guò)70M帶寬，千兆接口不建議超過(guò)700M帶寬。
（快速計(jì)算公式：帶寬值=（主碼流+子碼流）*取流路數(shù)*1.2）
l 攝像頭碼流計(jì)算法
在選型工業(yè)交換機(jī)時(shí)，我們首先要搞清楚攝像頭的個(gè)數(shù)和攝像頭的碼流。現(xiàn)在主流攝像頭編碼技術(shù)主要以H.265技術(shù)為主，單個(gè)攝像頭的碼流=主碼流+子碼流。子碼流一般用于網(wǎng)絡(luò)傳輸，主碼流用于攝像頭的高清預(yù)覽以及錄像。
l 接入工業(yè)交換機(jī)選型
接入層工業(yè)交換機(jī)主要是解決相鄰用戶(hù)之間的訪問(wèn)需求，我們辦公常常用到的共享地址就是接入層工業(yè)交換機(jī)的功勞，使得在同一局域網(wǎng)內(nèi)的用戶(hù)可以訪問(wèn)路徑下的文件，大大的方便了日常的工作。同時(shí)，在一些大型的網(wǎng)絡(luò)中，接入層的工業(yè)交換機(jī)還具有用戶(hù)管理和用戶(hù)信息收集的功能，比如用戶(hù)認(rèn)證，識(shí)別用戶(hù)IP等等。
在知道攝像頭的碼流后，我們就可以進(jìn)行選型工業(yè)交換機(jī)的工作了。一般一個(gè)工業(yè)交換機(jī)的實(shí)際帶寬的實(shí)際理論值為50%-70%，一個(gè)百兆接口的實(shí)際帶寬為50M-70M。下面舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子做說(shuō)明，以1080P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)4M碼流計(jì)算，一個(gè)百兆口接入工業(yè)交換機(jī)大可以接入幾路1080P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)呢?
4M*12=48M，建議一臺(tái)百兆接入工業(yè)交換機(jī)大接入12臺(tái)1080P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。同時(shí)考慮目前網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控采用動(dòng)態(tài)編碼方式，攝像機(jī)碼流峰值可能會(huì)超過(guò)4M帶寬，同時(shí)考慮帶寬冗余設(shè)計(jì)，因此一臺(tái)百兆接入工業(yè)交換機(jī)控制在8臺(tái)以?xún)?nèi)時(shí)合適的，超過(guò)8臺(tái)建議采用千兆口。而在一些超高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中，為保障視頻畫(huà)面的高清晰，數(shù)據(jù)傳輸?shù)母呖煽浚尤雽右部芍苯舆x擇全千兆工業(yè)交換機(jī)。
l 匯聚層工業(yè)交換機(jī)選型
匯聚層工業(yè)交換機(jī)從名字上看就是多臺(tái)接入層工業(yè)交換機(jī)的匯聚部分，用來(lái)傳遞核心層工業(yè)交換機(jī)和接入層工業(yè)交換機(jī)的信息，匯聚層工業(yè)交換機(jī)可以實(shí)現(xiàn)策略，根據(jù)編輯好的程序?qū)崿F(xiàn)VLAN之間的路由、工作組接入、地址過(guò)濾等功能。
還是以1080P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)4M碼流計(jì)算，前端每臺(tái)接入層工業(yè)交換機(jī)上有6臺(tái)1080P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，該匯聚工業(yè)交換機(jī)下聯(lián)5臺(tái)接入層工業(yè)交換機(jī)。該匯聚層工業(yè)交換機(jī)下總帶寬為4M*6*5=120M，因此匯聚工業(yè)交換機(jī)與核心工業(yè)交換機(jī)級(jí)聯(lián)口應(yīng)選千兆口。
l 核心層工業(yè)交換機(jī)選型
核心層工業(yè)交換機(jī)需要滿(mǎn)足的條件就更多了，作為骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)需要高可靠性、高效性、可管理性、低延時(shí)性等等。是整個(gè)高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的核心。在選擇核心工業(yè)交換機(jī)時(shí)必須考慮整個(gè)系統(tǒng)的帶寬容量及如何核心層工業(yè)交換機(jī)配置不當(dāng)，必然導(dǎo)致視頻畫(huà)面無(wú)法流暢顯示。對(duì)于大型的監(jiān)控項(xiàng)目，肯定會(huì)配置核心工業(yè)交換機(jī)。
現(xiàn)在大部分的監(jiān)控系統(tǒng)都直接采用了核心層-接入層的扁平化架構(gòu)，所以核心層工業(yè)交換機(jī)是網(wǎng)絡(luò)視頻攝像頭的流量轉(zhuǎn)發(fā)中心，承擔(dān)著大量的數(shù)據(jù)量，所以要保證工業(yè)交換機(jī)的端口沒(méi)有瓶頸。因此監(jiān)控中心建議選擇全千兆口核心工業(yè)交換機(jī)。如點(diǎn)位較多，需劃分VLAN，還應(yīng)選擇三層全千兆口核心工業(yè)交換機(jī)，攝像機(jī)數(shù)量超過(guò)150臺(tái)大大型監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)考慮三層萬(wàn)兆核心工業(yè)交換機(jī)。
工業(yè)交換機(jī)選擇的重點(diǎn)
綜上所述，在監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，工業(yè)交換機(jī)的重要性不言而喻。
宏波視訊 致力于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通信近10年，產(chǎn)品應(yīng)用到了多個(gè)行業(yè)，直接或者間接參與的視頻監(jiān)控項(xiàng)目不計(jì)其數(shù)，項(xiàng)目上用到的多的接入層、匯聚層、核心層工業(yè)交換機(jī)有 2光4電 2光8電，4光4電 4光16電 4光20電，8光2電等等，詳細(xì)產(chǎn)品資料可以咨詢(xún)
在局域網(wǎng)內(nèi)的視頻監(jiān)控進(jìn)行工業(yè)交換機(jī)選擇時(shí)，因?yàn)橹饕獕毫κ窃趨R聚層工業(yè)交換機(jī)，匯聚層工業(yè)交換機(jī)既要承擔(dān)監(jiān)控存儲(chǔ)的流量，還要承擔(dān)實(shí)時(shí)查看調(diào)用監(jiān)控的壓力。所以選擇適用的匯聚工業(yè)交換機(jī)顯得非常重要。對(duì)于接入工業(yè)交換機(jī)來(lái)說(shuō)，下聯(lián)口接攝像頭的端口百兆/千兆沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別，但是上聯(lián)必須是千兆。