飛暢科技-千兆/百兆/核心/PoE/光纖交換機選型指南
瀏覽次數(shù):發(fā)布時間:2020-04-23
交換機是監(jiān)控網(wǎng)絡傳輸?shù)暮诵脑O備。交換機的選型,有很多的重要技術參數(shù)需要考慮,硬件上包括百兆/千兆/萬兆速率的端口、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。很多項目就是因為交換機選擇當,出現(xiàn)各種各樣的問題,嚴重影響項目的交付與體驗。那么,千兆/百兆/核心/PoE/
光纖交換機該如何選擇呢?接下來我們就跟隨
飛暢科技的小編一起來詳細了解下吧!
今天就分享一下交換機選型的時候,需要重點考慮的幾個點。下面我們就交換機選型時的四個主要方面講一下。
一、選擇千兆還是百兆?
視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡中,需要傳輸大量、持續(xù)的視頻數(shù)據(jù),這就要求交換機具有穩(wěn)定轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的能力。交換機接入的攝像頭數(shù)量越多,流經(jīng)該交換機的數(shù)據(jù)量就會越大。我們可以碼流想象成水流,交換機就是一個個的水利樞紐,一旦流轉(zhuǎn)的水流超出負荷,大壩就會潰堤。同理,如果交換機下的攝像頭轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)量超出某個端口的轉(zhuǎn)發(fā)能力,也同樣會造成這個端口丟棄大量的數(shù)據(jù),出現(xiàn)問題。
比如百兆的交換機轉(zhuǎn)發(fā)超出100M的數(shù)據(jù)量,就會造成大量丟包,導致花屏卡頓現(xiàn)象。
那么,到底接入多少個攝像頭就需要選擇千兆交換機呢?
有一個標準,看攝像頭上聯(lián)端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)量的大?。喝绻下?lián)端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)量大于70M,就選擇千兆端口,即選擇千兆交換機或千兆上聯(lián)交換機。
這里有一個快速計算和選擇的方法:
帶寬值=(子碼流+主碼流)*通道數(shù)*1.2
①帶寬值>70M,用千兆
②帶寬值<70M,用百兆
舉個例子來說明:有臺交換機,接入了20臺H.264 200W的攝像機(4+1M),那么按此計算,上聯(lián)端口的轉(zhuǎn)發(fā)速率就是(4+1)*20*1.2=120M>70M,這種情況就要用千兆交換機。某些場景里,交換機只有一個端口需要是千兆,但如果不能優(yōu)化系統(tǒng)結構,平衡流量,那么就需要配千兆交換機或者千兆上聯(lián)交換機。
問題來了1:碼流計算過程是很清楚,但是為什么要乘以1.2呢?
因為根據(jù)網(wǎng)絡通訊原理,數(shù)據(jù)包的封裝也是遵循TCP/IP協(xié)議的,數(shù)據(jù)部分需要打上各個協(xié)議層的頭部字段才能順利傳輸,所以頭部也會占用一定比例的開銷。
我們經(jīng)常說的攝像機4M碼率、2M碼率等,指的其實都是數(shù)據(jù)部分的大小。根據(jù)數(shù)據(jù)通信比例,頭部開銷約占20%,所以公式里要乘以1.2。
▲數(shù)據(jù)頭部約占20%的開銷
問題來了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,實際會發(fā)生很多瞬間突發(fā)數(shù)據(jù),這種情況就需要交換機對數(shù)據(jù)的波動能夠進行緩沖和整流處理。
交換機對這些數(shù)據(jù)進行存儲-轉(zhuǎn)發(fā)-存儲-轉(zhuǎn)發(fā),所以建議有一定的預留,設計交換網(wǎng)絡時能有30%~40%的預留,一個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主要有H.264和H.265兩種碼率,根據(jù)這個碼率大小計算:
我們以H.264 200W攝像機(主子碼流按4+1M計算),常見的串聯(lián)型網(wǎng)絡中的帶寬計算和交換機選型:
星型的網(wǎng)絡結構如下:
二、怎么選擇核心交換機?
大中型的監(jiān)控網(wǎng)絡,通常會按照接入-匯聚-核心三層結構設計。
核心交換機是整個網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)中心,承載著大量的數(shù)據(jù)流,所以必須保證核心交換機的各個端口轉(zhuǎn)發(fā)沒有瓶頸。
有些人對于核心交換機的選擇有一些誤區(qū),比如有 200、500 個攝像頭,如果按照 500*5M=2500M 的方式計算,結果遠遠大于千兆端口的轉(zhuǎn)發(fā)速率,這種項目一定要用萬兆交換機嗎?
也不一定,實際上,典型的大型監(jiān)控網(wǎng)絡,流量不會集中于一個端口,一定會分布在多個端口,由多個千兆端口進行轉(zhuǎn)發(fā)。
如下圖:
可以看出圖中每個端口均沒有超出 1000M,而全千兆交換機的任何兩個千兆端口之間就可以實現(xiàn) 1000M 的雙向傳輸,總的吞吐量(滿載)一般小于或等于交換機的背板帶寬。
所以在選擇核心交換機的時候,根據(jù)IPC數(shù)量,建議如下:
①100~200臺,推薦千兆管理型交換機
②200~500臺,推薦三層管理型交換機
目前二/三層管理型全千兆交換機,均適合作為監(jiān)控網(wǎng)絡的核心交換,承擔大容量數(shù)據(jù)交換。組建各樣的網(wǎng)絡。
對于大型或超大型(300~1000)的監(jiān)控網(wǎng)絡,需要使用三層交換機劃分網(wǎng)段,建議使用三層交換機。下面給大家100、300、500個點位的組網(wǎng)方案。
100臺IPC的組網(wǎng)方案
100個左右點位,設計重點在無阻塞轉(zhuǎn)發(fā)核心。
300臺IPC的組網(wǎng)方案
300個左右點位,設計重點多網(wǎng)段、流暢轉(zhuǎn)發(fā)。
500臺IPC的組網(wǎng)方案
500個點位的規(guī)模,需要進行冗余設計,非常適合在政企等大型園區(qū)。
PoE是通過網(wǎng)線進行供電和數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N技術,只需要一條網(wǎng)線就可以接入一個PoE攝像機點位,不需要額外的電源布線。
01單端口功率
單端口功率是否可以滿足交換機下掛接的任意一款IPC的最高功率,也就是根據(jù)IPC的最大功率選擇交換機的規(guī)格。
普通PoE IPC功率不會超過10W,所以交換機只需要支持802.3af即可。但部分高速球機的功率需求約20W,或者部分無線接入AP的功率會更高,那么則需要交換機支持802.3at。
下面是兩種技術對應的輸出功率:
02整機最大供電功率
確認整機最大供電功率滿足要求,設計時需要將所有IPC的功率都考慮在內(nèi)。交換機的最大輸出供電功率需要大于所有IPC的功率之和。
三、供電類型
使用八芯網(wǎng)線進行傳輸,不需要考慮。
如果是四芯網(wǎng)線,則需要確認交換機是否支持A類供電。
選擇的時候,可以結合各類PoE的優(yōu)勢和成本考慮進行選擇:
四、怎么選光纖交換機?
在遠距離點位的監(jiān)控中,經(jīng)常會用到
光纖收發(fā)器、光纖交換機。下面的例子里,就包含了比較全面的光纖交換網(wǎng)絡設備,如收發(fā)器、交換機、模塊等。
光纖交換機、光纖收發(fā)器、
光模塊是可以相互搭配著使用的。在選擇的時候,要注意成對使用,務必保證 A-B 端匹配。
A/B 端就是光纖傳輸?shù)膬啥耍瑹o論兩端選擇的是交換機、光模塊還是光纖收發(fā)器,兩端必須分別是 A、B 才能配對使用(在產(chǎn)品型號上有標明是A端或B端)。
A 端設備的工作波長是 1310nm(RX)、1550nm(TX),必須要搭配B 端光纖收發(fā)器(RX1550nm、TX1310nm)使用。
最后,也同樣需要考慮端口速率、光纖類型、雙纖or單纖這些事項。
好了,以上內(nèi)容就是飛暢科技關于千兆/百兆/核心/PoE/光纖交換機選型的相關詳細介紹,希望能對大家有所幫助!杭州飛暢,20年專注光纖通信研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,主營
光端機、光纖收發(fā)器、
工業(yè)交換機、
協(xié)議轉(zhuǎn)換器等,我們?yōu)榭蛻籼峁┒ㄖ苹漠a(chǎn)品服務。歡迎前來了解、交流,咨詢熱線:0571-8700-7140,400-0505-571。