交換機(jī)選型計(jì)算

1、弱電工程各種類型交換機(jī)選型方法交換機(jī)是監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)暮诵脑O(shè)備。交換機(jī)的選型，有很多的重要技術(shù)參數(shù)需要考慮， 硬件上包括百兆 /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。很多項(xiàng)目就是因?yàn)榻粨Q機(jī)選擇當(dāng)，出現(xiàn)各種各樣 的問(wèn)題，嚴(yán)重影響項(xiàng)目的交付與體驗(yàn)。一、千兆和百兆交換機(jī)的區(qū)別視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中， 需要傳輸大量、 持續(xù)的視頻數(shù)據(jù)， 這就要求交換機(jī)具有穩(wěn)定轉(zhuǎn) 發(fā)數(shù)據(jù)的能力。 交換機(jī)接入的攝像頭數(shù)量越多， 流經(jīng)該交換機(jī)的數(shù)據(jù)量就會(huì)越大。 我們可以 碼流想象成水流， 交換機(jī)就是一個(gè)個(gè)的水利樞紐， 一旦流轉(zhuǎn)的水流超出負(fù)荷

2、， 大壩就會(huì)潰堤。 同理，如果交換機(jī)下的攝像頭轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)量超出某個(gè)端口的轉(zhuǎn)發(fā)能力， 也同樣會(huì)造成這個(gè)端 口丟棄大量的數(shù)據(jù)，出現(xiàn)問(wèn)題。比如百兆的交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)超出 100M 的數(shù)據(jù)量，就會(huì)造成大 量丟包，導(dǎo)致花屏卡頓現(xiàn)象。共計(jì)30個(gè)200W的IPU那么，到底接入多少個(gè)攝像頭就需要選擇千兆交換機(jī)呢？有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，看攝像頭上聯(lián)端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)量的大小：如果上聯(lián)端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)量大于70M，就選擇千兆端口，即選擇千兆交換機(jī)或千兆上聯(lián)交換機(jī)。端口 流大小 決宦墾否用千兆M70M.用千兆這里有一個(gè)快速計(jì)算和選擇的方法：帶寬值=（子碼流+主碼流）*通道數(shù)*1.2 帶寬值 70M ,用千兆 帶寬值V 70M ,用百兆舉個(gè)例

3、子來(lái)說(shuō)明：有臺(tái)交換機(jī)，接入了 20臺(tái)H.264 200W 的攝像機(jī)（4+1M ）,那么按此 計(jì)算，上聯(lián)端口的轉(zhuǎn)發(fā)速率就是（4+1 ） *20*1.2=120M70M ,這種情況就要用千兆交換 機(jī)。某些場(chǎng)景里，交換機(jī)只有一個(gè)端口需要是千兆，但如果不能優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，平衡流量， 那么就需要配千兆交換機(jī)或者千兆上聯(lián)交換機(jī)。問(wèn)題來(lái)了 1 :碼流計(jì)算過(guò)程是很清楚，但是為什么要乘以1.2呢？因?yàn)楦鶕?jù)網(wǎng)絡(luò)通訊原理，數(shù)據(jù)包的封裝也是遵循TCP/IP協(xié)議的，數(shù)據(jù)部分需要打上各個(gè)協(xié)議層的頭部字段才能順利傳輸，所以頭部也會(huì)占用一定比例的開(kāi)銷。我們經(jīng)常說(shuō)的攝像機(jī) 4M碼率、2M碼率等，指的其實(shí)都是數(shù)據(jù)部分的大小。根據(jù)數(shù)

4、據(jù)通信比例，頭部開(kāi)銷約占 20% ,所以公式里要乘以 1.2。數(shù)據(jù)頭部約占20%的開(kāi)銷問(wèn)題來(lái)了 2 :為什么是70M不是100M 呢？主要是為了考慮突發(fā)流量。視頻數(shù)據(jù)流是由很多的幀組成的，看似平緩的數(shù)據(jù)流， 實(shí)際會(huì)發(fā)生很多瞬間突發(fā)數(shù)據(jù)，這種情況就需要交換機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的波動(dòng)能夠進(jìn)行緩沖和整流處理。交換機(jī)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ) -轉(zhuǎn)發(fā)-存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)，所以建議有一定的預(yù)留，設(shè)計(jì)交換網(wǎng)絡(luò)時(shí)能有30%40% 的預(yù)留，一個(gè)100M的端口，建議轉(zhuǎn)發(fā)流量不超出70M 。工程上常用的攝像機(jī)主要有H.264和H.265兩種碼率，根據(jù)這個(gè)碼率大小計(jì)算：iPCft總帶寬交換機(jī)4H 26424M百兆H .26512M百北8H .

5、26448M百兆H.26524M百兆12H.26472M千亮上聯(lián)交換機(jī)IH.26536M百兆16H26d95M千韭上嗾或全千北交換機(jī)H26543M百兆2SH.264150M于托上聯(lián)或全千韭交換機(jī)H.26575MI千乂上聯(lián)交換機(jī)I32H26d192M千兆上聯(lián)或全于兆交換機(jī)H.26595M千兆上瑕或全千兆交換機(jī)我們以H.264 200W 攝像機(jī)（主子碼流按 4+1M 計(jì)算），常見(jiàn)的串聯(lián)型網(wǎng)絡(luò)中的帶寬計(jì)算和交換機(jī)選型: 162M7個(gè) IPC星型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下:二、怎么選擇核心交換機(jī)?大中型的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)， 通常會(huì)按照接入-匯聚-核心三層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 核心交換機(jī)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)中心，承載著大量的數(shù)據(jù)流，

6、所以必須保證核心交換機(jī)的各個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)沒(méi)有瓶頸。IntErIn5有些人對(duì)于核心交換機(jī)的選擇有一些誤區(qū)，比如有200、500個(gè)攝像頭，如果按照5対即I52刪L_1_I _AjtfLI stne B500*5M=2500M的方式計(jì)算，結(jié)果遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于千兆端口的轉(zhuǎn)發(fā)速率，這種項(xiàng)目一定要用萬(wàn) 兆交換機(jī)嗎？也不一定，實(shí)際上，典型的大型監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，流量不會(huì)集中于一個(gè)端口，一定會(huì)分布在多個(gè)端口，由多個(gè)千兆端口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。如下圖:300M 2C0F.1 125 MA50ClM5cor 銘0 胡W4TPl VMK115M 4C0r1可以看出圖中每個(gè)端口均沒(méi)有超出1000M ,而全千兆交換機(jī)的任何兩個(gè)千兆端口之間就可 以實(shí)

7、現(xiàn)1000M 的雙向傳輸，總的吞吐量(滿載)一般小于或等于交換機(jī)的背板帶寬。所以在選擇核心交換機(jī)的時(shí)候，根據(jù)IPC數(shù)量，建議如下： 100200臺(tái)，推薦千兆管理型交換機(jī) 200500臺(tái)，推薦三層管理型交換機(jī)目前二/三層管理型全千兆交換機(jī)，均適合作為監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的核心交換，承擔(dān)大容量數(shù)據(jù)交換。組建各樣的網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于大型或超大型(3001000 )的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，需要使用三層交換機(jī)劃分網(wǎng)段，建議使用三層交換機(jī)。下面給大家100、300、500個(gè)點(diǎn)位的組網(wǎng)方案。100臺(tái)IPC的組網(wǎng)方案 100個(gè)左右點(diǎn)位，設(shè)計(jì)重點(diǎn)在無(wú)阻塞轉(zhuǎn)發(fā)核心。_TVI-U100臺(tái)怕C典型組網(wǎng)方案 VttmQMEWWkftMMn ttLG3

8、2e. n*wm*asms . VTLSGJ21 e碼 u卻WJl兀盤(pán)ju越Hl. i44ffijjmmrt500臺(tái)IPC的組網(wǎng)方案500個(gè)點(diǎn)位的規(guī)模，需要進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)，非常適合在政企等大型園區(qū)。500臺(tái)IPCee型組網(wǎng)方案一IwR分布式存儲(chǔ)fiy.WT如劃Mnl-SH7423.-I ar.Jjjt. -UTLGx L-3fZ6-iLl1!耐rT.E的IPCtTj*ii4. t t ：.l時(shí)Z累WIftbt7R-SGMiBQ1 USHMSSS、如何選擇PoE交換機(jī)?PoE是通過(guò)網(wǎng)線進(jìn)行供電和數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N技術(shù)，只需要一條網(wǎng)線就可以接入一個(gè)PoE攝像機(jī)點(diǎn)位，不需要額外的電源布線。220V傳統(tǒng)供電

9、VS PoE供電IP匸（更fP0E 在選擇PoE交換機(jī)的時(shí)候，有哪些需要考慮的地方?01單端口功率單端口功率是否可以滿足交換機(jī)下掛接的任意一款I(lǐng)PC的最高功率，也就是根據(jù)IPC的最大功率選擇交換機(jī)的規(guī)格。普通PoE IPC功率不會(huì)超過(guò)10W ,所以交換機(jī)只需要支持802.3af即可。但部分高速球機(jī)的功率需求約20W ,或者部分無(wú)線接入 AP的功率會(huì)更高，那么則需要交換機(jī)支持802.3at 。F面是兩種技術(shù)對(duì)應(yīng)的輸出功率:IEEE 802,3afIEEE 8O23at350mA6 OOmAPSES44 - 57VDC50-57VDCPSF出功率oEf奮通交IM門;圾集中山拉按入Ssfit入 |光交換機(jī)、光纖收發(fā)器、光模塊是可以相互搭配著使用的。在選擇的時(shí)候，要注意成對(duì)使用, 務(wù)必保證A-B端匹配。單纖收發(fā)A/B端就是光纖傳輸?shù)膬啥?，無(wú)論兩端選擇的是交換機(jī)、光模塊還是光纖收發(fā)器，