網(wǎng)絡(luò)高清監(jiān)控系統(tǒng)中交換機(jī)選型

網(wǎng)絡(luò)高清監(jiān)控系統(tǒng)中交換機(jī)選型案例：

有個(gè)園區(qū)網(wǎng)，500多個(gè)高清攝像機(jī)，碼流3~4兆，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分接入層-匯聚層-核心層。存儲(chǔ)在匯聚層，每個(gè)匯聚層對(duì)應(yīng)170個(gè)攝像機(jī)。問(wèn)題：如何選擇產(chǎn)品、原因。百兆與千兆的差別。影響圖像在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)脑蛴心男?？哪些是與交換機(jī)相關(guān)。背板帶寬

所有端口容量X端口數(shù)量之和的2倍應(yīng)該小于背板帶寬，可實(shí)現(xiàn)全雙工無(wú)阻塞的線速交換，證明交換機(jī)具有發(fā)揮最大數(shù)據(jù)交換性能的條件。

例如：一臺(tái)最多可以提供48個(gè)千兆端口的交換機(jī)，其滿配置容量應(yīng)達(dá)到48×2G×2=192Gbps，才能夠確保在所有端口均在全雙工時(shí)，提供無(wú)阻塞的線速包交換。包轉(zhuǎn)發(fā)率

滿配置包轉(zhuǎn)發(fā)率(Mbps)=滿配置GE端口數(shù)×1.488Mpps+滿配置百兆端口數(shù)×0.1488Mpps，其中1個(gè)千兆端口在包長(zhǎng)為64字節(jié)時(shí)的理論吞吐量為1.488Mpps。例如：如果一臺(tái)交換機(jī)最多能夠提供24個(gè)千兆端口，而宣稱的包轉(zhuǎn)發(fā)率不到35.71Mpps(24x1.488Mpps=35.71)，那么就有理由認(rèn)為該交換機(jī)采用的是有阻塞的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。一般是兩者都滿足的交換機(jī)才是合格的交換機(jī)背板相對(duì)大，吞吐量相對(duì)小的交換機(jī)，除了保留了升級(jí)擴(kuò)展的能力外就是軟件效率/專用芯片電路設(shè)計(jì)有問(wèn)題；

背板相對(duì)小，吞吐量相對(duì)大的交換機(jī)，整體性能比較高。攝像機(jī)碼流

影響清晰度的因素，通常是視頻傳輸?shù)拇a流設(shè)定（包含了編碼發(fā)送及接收設(shè)備的編解碼能力等），這是前端攝象機(jī)的性能，與網(wǎng)絡(luò)無(wú)關(guān)。

通常用戶認(rèn)為清晰度不高，認(rèn)為是網(wǎng)絡(luò)原因造成的想法實(shí)際是個(gè)誤區(qū)。一根千兆鏈路能夠支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸計(jì)算：

碼流：4Mbps

接入：

24*4=96Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps

匯聚：

170*4=680Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps接入交換機(jī)

接入層交換機(jī)，主要考慮到接入到匯聚之間的鏈路帶寬。也即交換機(jī)的上聯(lián)鏈路容量需要大于同時(shí)容納的攝象機(jī)數(shù)*碼率。這樣視頻實(shí)時(shí)錄像就沒有問(wèn)題，但是如果有用戶在實(shí)時(shí)看到錄像，就還需要考慮到這個(gè)帶寬，每個(gè)用戶查看一個(gè)視頻占用的帶寬就是4M，如果一個(gè)接入交換機(jī)的每個(gè)攝象機(jī)都有一個(gè)人在看，就需要攝象機(jī)數(shù)*碼率*（1+N）的帶寬，

24*4*（1+1）=128M匯聚交換機(jī)

在匯聚層需要同時(shí)處理170只攝象機(jī)的3-4M碼流（170*

4M=680M），也就意味著匯聚層交換機(jī)需要支持同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)680M以上的交換容量。一般存儲(chǔ)都接在匯聚上，所以視頻錄像是線速轉(zhuǎn)發(fā)。

但要考慮到實(shí)時(shí)查看監(jiān)控的帶寬，每個(gè)連接占用4M，一條1000M的鏈路可以支持250個(gè)攝像頭被調(diào)試調(diào)用。每臺(tái)接入交換機(jī)接24個(gè)攝像頭。250/24，相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)可以承受每個(gè)攝像頭同時(shí)有10位用戶在實(shí)時(shí)查看的壓力。核心交換機(jī)

核心交換機(jī)，需要考慮交換容量以及到匯聚的鏈路帶寬，因?yàn)榇鎯?chǔ)是放置在匯聚層的，所以核心交換機(jī)沒有視頻錄像的壓力，即只要考慮同時(shí)多少人看多少路視頻。假設(shè)該案內(nèi)，同時(shí)有10人監(jiān)看，每人看16路視頻，即交換容量需要大于10*16*4=640M，基本不用考慮。

在局域網(wǎng)內(nèi)的視頻監(jiān)控進(jìn)行交換機(jī)選擇時(shí)，接入層和匯聚層交換機(jī)的選擇通常只需要考慮交換容量的因素就夠了。因?yàn)橛脩敉ǔ６际峭ㄟ^(guò)核心交換機(jī)連接并獲取視頻的。

交換機(jī)選擇的重點(diǎn)

在局域網(wǎng)內(nèi)的視頻監(jiān)控進(jìn)行交換機(jī)選擇時(shí)，因?yàn)橹饕獕毫κ窃趨R聚層交換機(jī)，匯聚層交換機(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交換機(jī)顯得非常重要。

對(duì)于接入交換機(jī)來(lái)說(shuō)，下聯(lián)口接攝像頭的端口百兆/千兆沒有本質(zhì)的區(qū)別，但是上聯(lián)必須是千兆。線路網(wǎng)線材質(zhì)（一般情況下網(wǎng)線用純銅的比較好）布線質(zhì)量（網(wǎng)線中間有折斷、網(wǎng)線排序錯(cuò)誤、網(wǎng)線未卡緊等）主要表現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)延遲、丟包網(wǎng)絡(luò)的延遲，為主要的因素，通常來(lái)說(shuō)網(wǎng)絡(luò)延遲越低，視頻的流暢度也越高。網(wǎng)絡(luò)丟包，丟包越多，視頻越不流暢，造成圖像卡住等。存儲(chǔ)RAID控制器效能RAID控制器處理方式芯片硬件處理RAID控制器架構(gòu)RISC架構(gòu)與CPU傳輸總線256bit磁盤信道的傳輸速率SCIS-160M/S；SATA-300M/S

；SAS-3GB/S主機(jī)信道傳輸速率FC-1GB/2GB/4GB

以太網(wǎng)-1GB/10GB，其滿配置吞吐量應(yīng)達(dá)到64×1.488Mpps=95.2Mpps，才能夠確保在所有端口均線速工作時(shí)，提供無(wú)阻塞的包交換。如果一臺(tái)交換機(jī)最多能夠提