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安防監控項目中交換機的合理選擇

產品資訊2017年11月27日

隨著現在高清視頻監控攝像機性能越來越高，在視頻監控項目中經常會遇到視頻卡頓、丟包一系列的問題，那么如何選擇一個適合的監控交換機，既能滿足監控系統整體網絡的性能要求，又能達到降低成本的目的。

我們都知道一個完整的監控網絡有三層架構方式：核心層、匯聚層和接入層。
那么在選擇這些交換機的時候，要考慮那些因素呢？
交換機的接口數量和速率是選擇監控交換機的最重要指標。交換機的接口數量可依據接入設備數量來決定，同時會預留部分接口供后續擴展使用；為保障視頻流量無阻塞、不丟包、實時傳輸，需要選擇端口速率合適的交換機，主要考慮以下幾點：
1、監控交換機的使用帶寬與IPC的碼流大小密切相關；
2、 IPC的峰值帶寬需求=碼流×120%，峰值帶寬下可以保障IPC穩定使用；
3、 NVR添加IPC后，會同時取IPC的主碼流和子碼流；
4、交換機的實際帶寬建議不超過端口最大速率的70%，即百兆接口不建議超過70M帶寬，千兆接口不建議超過700M帶寬。
快速計算公式：帶寬值=（主碼流+子碼流）*取流路數*1.2
IPC的碼流與采用的編碼方式（H.264或H.265）有關，默認情況下IPC的碼流為：

編碼方式	碼流類型	720P/960P	1080P	3MP	4MP
H.264	主碼流	2Mb/s	4Mb/s	4Mb/s	4Mb/s
H.264	子碼流	0.5Mb/s	0.5Mb/s	0.5Mb/s	0.5Mb/s
H.265	主碼流	/	2Mb/s	2Mb/s	2Mb/s
H.265	子碼流	/	0.5Mb/s	0.5Mb/s	0.5Mb/s

我們以1080P攝像機為例來考慮一下接入層交換機的選擇：
條件1：攝像機碼流為4.5Mbps,16個攝像機就是14*4.5=63Mbps，那么，接入層交換機上傳端口必須滿足峰值帶寬需求=碼流×120%=63Mbps×120%=75.6Mbps/S的傳輸速率要求,由上可知交換機實際傳輸速率(通常為標稱值的70%，100M的也就70M左右)，顯然是不符合要求的，那么接入層交換機就應選用具有1000M上傳端口的交換機。
條件2：交換機的背板帶寬：如選擇24口交換機，自帶二個1000M口，總共26口，則接入層的交換機背板帶寬要求為：(24*100M*2+1000*2*2)/1000=8.8Gbps的背板帶寬。
條件3：包轉發率：一個1000M口的包轉發率為1.488Mpps/s, 則接入層的交換機交換速率為：24*100M/1000M+2)*1.488=6.55Mpps/S。
通常我們將滿足條件2和3的交換機稱之為線速交換機。
根據以上條件得出：當有16路1080攝像機接入一個交換機是，此交換機必須具有1個1000M上傳口，16（不含16）個以上的100M接入端口。
那么匯聚層交換機及核心交換機也將依次通過計算選擇性能滿足的交換機。
在監控項目實施的過程中，由于POE交換機的布線方便，傳輸距離遠，也得到更多的選用，其選擇也可參考以上計算方法。