高清网络监控应用中的交换机配置

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　　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?

　　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、 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。

　　优势特点

　　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;

　　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;

　　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;

　　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;

　　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;

　　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。