高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，經(jīng)常有朋友反饋畫(huà)面延時(shí)、卡頓等現(xiàn)象，造成這種現(xiàn)象的原因有很多，但大多數(shù)情況下還是交換機(jī)的配置不夠合理，導(dǎo)致帶寬不足造成的。

　　
　　一、根據(jù)攝像機(jī)的碼流和數(shù)量選擇交換機(jī)
　　
　　選擇交換機(jī)前，首先要弄清楚每路圖像占用多少帶寬。
　　
　　以早期的IPC舉例：
　　
　　720P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，主碼流為2~3M，子碼流為0.8~1M，共約4M。
　　
　　1080P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，主碼流為4~6M，子碼流為0.8~1M，共約7M。
　　
　　其次，要弄清楚交換機(jī)的帶寬容量。常用交換機(jī)有百兆交換機(jī)、千兆交換機(jī)。它們的實(shí)際帶寬一般只有理論值的60~70%，所以它們端口的可利用帶寬大致是60Mbps或600Mbps。
　　
　　從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上來(lái)講，一個(gè)局域網(wǎng)通常是兩到三層結(jié)構(gòu)。接攝像機(jī)那端為接入層，一般用百兆交換機(jī)就夠了，除非你在一個(gè)交換機(jī)上接了很多個(gè)攝像機(jī)。
　　
　　匯集層、核心層則要按該交換機(jī)匯聚了多少路圖像來(lái)計(jì)算，計(jì)算方法如下：如果接720P的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，一般15路圖像以內(nèi)，用百兆交換機(jī)；超過(guò)15路則用千兆交換機(jī)；如果接1080P的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，一般8路圖像以內(nèi)，用百兆交換機(jī)，超過(guò)8路則用千兆交換機(jī)。
　　
　　二、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中交換機(jī)的選擇要求
　　
　　隨著高清攝像機(jī)的使用越來(lái)越多，如何選擇合適的、滿足監(jiān)控整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)性能的交換機(jī)也成了在高清監(jiān)控系統(tǒng)前期方案制定、項(xiàng)目報(bào)價(jià)中有著很重要的作用。一個(gè)合適的交換機(jī)，不僅能夠發(fā)揮監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)應(yīng)有的功能并能夠有效減少資源的浪費(fèi)。
　　
　　監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)有三層架構(gòu)方式：核心層，匯聚層，接入層。
　　
　　以選用720P的攝像機(jī)、采用PoE供電為例，分別選擇對(duì)應(yīng)交換機(jī)，前端每20路720P接入1個(gè)接入層交換機(jī)。
　　
　　1、接入層交換機(jī)的選擇
　　
　　條件1：攝像機(jī)瑪流：4Mbps，20個(gè)攝像機(jī)就是20*4=80Mbps。
　　
　　也就是說(shuō)，接入層交換機(jī)上傳端口必須滿足80Mbps/s的傳輸速率要求，考慮到交換機(jī)實(shí)際傳輸速率(通常為標(biāo)稱(chēng)值的50%，100M的也就50M左右，)，所以接入層交換機(jī)應(yīng)選用具有1000M上傳口的交換機(jī)。
　　
　　條件2：交換機(jī)的背板帶寬，如選擇24口交換機(jī)，自帶二個(gè)1000M口，總共26口，則接入層的交換機(jī)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(zhuǎn)發(fā)率：一個(gè)1000M口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488Mpps/s，則接入層的交換機(jī)交換速率為：(24*100M/1000M+2)*1.488=6.55Mpps。
　　
　　通常我們將滿足條件2和3的交換機(jī)稱(chēng)之為線速交換機(jī)，如豐潤(rùn)達(dá)PS1024或PS3024就滿足線速交換能力，而且也是該案例中比較合適的接入PoE交換機(jī)。
　　
　　根據(jù)以上條件得出：當(dāng)有20路720P攝像機(jī)接入一個(gè)交換機(jī)時(shí)，此交換機(jī)至少必須具有1個(gè)1000M上傳口、20個(gè)以上的100M接入端口才能滿足需求。
　　
　　2、匯聚層交換機(jī)的選擇
　　
　　還是以上面的例子來(lái)說(shuō)，假如總共有5個(gè)豐潤(rùn)達(dá)PS1024接入，那么匯聚層的流量為：80Mbps*5=400Mbps，那么匯聚層的上傳端口必須是1000M以上的。
　　
　　如果5個(gè)IPC接入一個(gè)交換機(jī)，一般情況下需使用一個(gè)8口交換機(jī)，那么這個(gè)8口交換機(jī)是否滿足要求？可以看如下三個(gè)方面：
　　
　　背板帶寬：端口數(shù)*端口速度*2=背板帶寬，即8*100*2=1.6Gbps
　　
　　包交換率：端口數(shù)*端口速度/1000*1.488Mpps=包交換率，即8*100/1000*1.488=1.20Mpps。有些交換機(jī)的包交換率有時(shí)計(jì)算出不能達(dá)到此要求，那么就是非線速交換機(jī)，當(dāng)進(jìn)行大容量數(shù)量吞吐時(shí)，易造成延時(shí)。
　　
　　級(jí)聯(lián)口帶寬：IPC的碼流*數(shù)量=上傳口的zui小帶寬，即4.*5=20Mbps。通常情況下，當(dāng)IPC帶寬超過(guò)45Mbps時(shí)，建議使用1000M級(jí)聯(lián)口。
　　
　　三，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中交換機(jī)如何選擇？
　　
　　舉例：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)。
　　
　　面臨的問(wèn)題：如何選擇產(chǎn)品，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男┮蛩厥桥c交換機(jī)相關(guān)的……
　　
　　1、背板帶寬
　　
　　所有端口容量x端口數(shù)量之和的2倍應(yīng)該小于標(biāo)稱(chēng)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zui大數(shù)據(jù)交換性能的條件。
　　
　　例如：一臺(tái)zui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48×1G×2=96Gbps，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。
　　
　　2、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)zui多能夠提供24個(gè)千兆端口，而宣稱(chēng)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)。
　　
　　一般是背板帶寬和包轉(zhuǎn)發(fā)率都滿足的交換機(jī)才是合適的交換機(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/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，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)。
　　
　　高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，經(jīng)常有朋友反饋畫(huà)面延時(shí)、卡頓等現(xiàn)象，造成這種現(xiàn)象的原因有很多，但大多數(shù)情況下還是交換機(jī)的配置不夠合理，導(dǎo)致帶寬不足造成的。
　　
　　根據(jù)上面的案例，計(jì)算：
　　
　　碼流：4Mbps
　　
　　接入：24*4=96Mbps<1000mbps<4435.2mbps<p="">
　　
　　匯聚：170*4=680Mbps<1000mbps<4435.2mbps<p="">
　　
　　3、接入交換機(jī)
　　
　　主要考慮到接入到匯聚之間的鏈路帶寬，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(méi)有問(wèn)題，但如果有用戶在實(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，即24*4*（1+1）=128M。
　　
　　4、匯聚交換機(jī)
　　
　　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。
　　
　　5、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(méi)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即可。假設(shè)該案例內(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。
　　
　　6、交換機(jī)選擇重點(diǎn)
　　
　　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。
　　
　　另外，由于主要壓力是在匯聚層交換機(jī)，因?yàn)榧纫袚?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(méi)有本質(zhì)的區(qū)別，但是上聯(lián)必須是千兆。