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高清网络监控应用中的交换机配置

时间:2018-03-19 来源:本站


一、 高清监控发展趋势

视频处理技术以及网络技术的发展,使得高清监控技术应用快速发展。如今,视频监控网络化、高清化、智能化已经不是概念,而是成为了现实。据相关媒体统计,2017年国内网络摄像机应用占比已高达93%以上。720P、1080P的网络摄像机应用已经很普及。


高清监控的好处显而易见,能看得更清,看得更懂。同时,视频监控大数据也为AI深度智能的实现和应用奠定基础。然而,高清监控是一个系统工程。视频监控的最终效果不只是取决于摄像机,而是由摄像机、网络带宽、传输系统、存储系统、显示设备的性能共同决定。


在网络高清监控应用中,交换机成为影响高清网络视频监控系统质量的关键因素。造成高清网络视频监控系统中出现画面延时、卡顿等现象的原因很多,但大多数情况下还是交换机的配置不够合理,导致带宽不足造成的。那如何合理配置交换机?在选择交换机的时候又要考虑哪些技术参数呢?


高清监控中的交换机配置


二、高清网络监控中的交换机选型配置

一个中大型高清网络视频监控系统需采用三层网络架构:接入层、汇聚层、核心层。小型网络监控系统需采用二层网络架构:接入层、汇聚层。


1、 接入层交换机的选择

接入层交换机下联网络高清摄像机,上联汇聚交换机。以720P网络摄像机一般为4M码流计算,一个百兆口接入交换机最大可以接入几路720P网络摄像机呢?


常用的交换机的实际带宽是理论值的50%-70%,所以一个百兆口的交换机实际带宽在50M-70M。4M*12=48M,因此,建议一台百兆接入交换机最大接入12台720P网络摄像机。同时,考虑目前网络监控采用动态编码方式,摄像机码流峰值可能会超过4M带宽,同时考虑带宽冗余设计,因此,一台百兆接入交换机控制在8台以内最好,超过8台建议采用千兆接入交换机,以免因带宽不足导致时延及丢包等现象。


2、 汇聚层交换机的选择

汇聚层交换机下联接入层交换机,上联监控中心核心交换机。一般情况下,汇聚交换机需选择带千兆上联口的交换机。


还是以720P网络摄像机4M码流计算,前端每台接入层交换机上有6台720P网络摄像机,该汇聚交换机下联5台接入层交换机。该汇聚层交换机下总带宽为4M*6*5=120M,因此汇聚交换机与核心交换机的级联口应选千兆口。


3、 核心层交换机的选择

核心层交换机主要下联汇聚层交换机,上联监控中心视频监控平台,存储服务器,数字矩阵等设备,是整个高清网络监控系统的核心。


在选择核心交换机时,必须考虑整个系统的带宽容量,如果核心层交换机配置不当,必然导致视频画面无法流畅显示。因此,监控中心需选择全千兆口核心交换机。如点位较多,需划分VLAN,还应选择三层全千兆核心交换机。


三层网络监控架构



三、交换机选型举例分析

如果5个IPCAM接入一个交换机,一般情况下是使用一个8口交换机,那么这个8口交换机是否满足要求?至少计算这个交换机3个方面的能力。

1、背板带宽:端口数×端口速度×2=背板带宽,8×100×2=1.6Gbps

2、包交换率:端口数×端口速度÷1000×1.488Mpps;8×100÷1000×1.488=1.20Mpps,有些交换机的包交换率有时计算出不能达到此要求,那么可能是非线速交换机,当进行大容量数量吞吐时,易造成延时。

3、级联口带宽:IPCAM的码流×数量=上传口的最小带宽,4.5×5=22.5Mbps/S,通常情况下,当IPCAM带宽超过45Mbps时,建议使用1000M级联口。


四、交换机选型其他注意事项

为了管理方便,建议选择WEB管理型交换机;

由于视频监控数据流量较大,建议选线速交换机;

视频数据有突发性特点,交换机缓存越大越好;

为保证视频监控数据流畅传输,交换机需有流量控制功能;

为避免断网造成数据丢失,建议选择快速环网交换机;

为保证网络监控的稳定可靠,建议选择知名品牌交换机。



业内知名品牌的交换机产品一般采用较为领先的技术,且产品稳定可靠,还有些交换机产品是特别为安防高清监控而研发,在保障大流量数据转发、网络传输稳定性方面都采用了一些特别的技术。


例如,优特普24口全千兆网管型PoE交换机产品采用博通芯片,支持国际IEEE8023.af/at供电标准,提供灵活的千兆光/电多种接入方式。产品具有24个下联千兆PoE电口和4个上联千兆光口,所有端口能达到无阻塞的线速转发,支持安防监控大流量视频数据转发,广泛应用于安防网络视频监控、网络工程接入汇聚等场合。

优特普24口全千兆网管型PoE交换机

优势特点

l  端口丰富:24个下联千兆PoE电口 + 4个上联千兆光口。适应千兆网络带宽下的大流量数据传输需求,保障高清视频监控的流畅传输;

l  工业级芯片:采用Broadcom芯片,集成ARM A9处理器,40nm COMS制程工业,12Mbit 高缓存特别适合大码流的视频传输,所有端口能达到无阻塞的线速转发,工作稳定可靠;

l  快速环网:采用快速环网技术,当系统主链路出现故障时,系统自动选择备份链路进行传输,系统自愈时间最小为20ms。极大提升了网络传输的稳定可靠性,保障数据传输安全;

l  智能温控风扇:内置温度传感器,可根据芯片、电源温度来智能调整风扇的转速,有效降低噪音,提高风扇寿命,确保系统高度稳定可靠;

l  超强防护性能:6KV防雷、8KV防静电,超强防护抗干扰性能,适应各类严苛环境;

l  丰富的2层网管和PoE管理功能:产品支持Web 2层管理软件,支持Web

PoE管理软件,使得网络管理和PoE应用更简单。


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