Niedawno znajomy zapytał, ile kamer sieciowych może obsługiwać przełącznik?Ile przełączników gigabitowych można podłączyć do 2 milionów kamer sieciowych?24 głowice sieciowe, czy mogę użyć 24-portowego przełącznika 100M?taki problem.Dziś przyjrzyjmy się zależności pomiędzy liczbą portów przełącznika a liczbą kamer!
1. Wybierz w zależności od strumienia kodu i ilości kamery
1. Strumień kodu kamery
Zanim wybierzesz przełącznik, najpierw sprawdź, ile pasma zajmuje każdy obraz.
2. Liczba kamer
3. Aby określić przepustowość przełącznika.Powszechnie używanymi przełącznikami są przełączniki 100M i przełączniki Gigabit.Ich rzeczywista przepustowość wynosi zazwyczaj tylko 60–70% wartości teoretycznej, więc dostępna przepustowość ich portów wynosi w przybliżeniu 60 Mb/s lub 600 Mb/s.
Przykład:
Przyjrzyj się pojedynczemu strumieniowi zgodnie z marką używanej kamery IP, a następnie oszacuj, ile kamer można podłączyć do przełącznika.Na przykład :
①1,3 miliona: pojedynczy strumień z kamery 960p to zwykle 4M, przy przełączniku 100M można podłączyć 15 jednostek (15×4=60M);za pomocą przełącznika gigabitowego można podłączyć 150 (150×4=600M).
②2 miliony: kamera 1080P z pojedynczym strumieniem, zwykle 8M, z przełącznikiem 100M, można podłączyć 7 jednostek (7×8=56M);za pomocą przełącznika gigabitowego można podłączyć 75 jednostek (75×8=600M). Są to urządzenia głównego nurtu. Weźmy na przykład kamerę H.264, aby wyjaśnić, że H.265 można podzielić na pół.
Jeśli chodzi o topologię sieci, sieć lokalna ma zwykle strukturę dwu- lub trójwarstwową.Końcówka podłączana do kamery to warstwa dostępowa i przełącznik 100M w zupełności wystarczy, chyba że do jednego przełącznika podłączysz wiele kamer.
Warstwa agregacji i warstwa rdzenia powinny być obliczane na podstawie liczby obrazów agregowanych przez przełącznik.Metoda obliczeń jest następująca: jeśli jest podłączona do kamery sieciowej 960P, zazwyczaj w obrębie 15 kanałów obrazu, użyj przełącznika 100M;jeśli więcej niż 15 kanałów, użyj przełącznika gigabitowego;jeśli jest podłączony do kamery sieciowej 1080P, zazwyczaj w obrębie 8 kanałów obrazów, użyj przełącznika 100M, więcej niż 8 kanałów używa przełączników Gigabit.
Po drugie, wymagania dotyczące wyboru przełącznika
Sieć monitorująca ma architekturę trójwarstwową: warstwę rdzeniową, warstwę agregacyjną i warstwę dostępową.
1. Dobór przełączników warstwy dostępu
Warunek 1: Strumień kodu kamery: 4Mbps, 20 kamer to 20*4=80Mbps.
Oznacza to, że port przesyłania przełącznika warstwy dostępu musi spełniać wymagania dotyczące szybkości transmisji wynoszące 80 Mb/s.Biorąc pod uwagę rzeczywistą szybkość transmisji przełącznika (zwykle 50% wartości nominalnej, 100M to około 50M), więc warstwa dostępowa Przełącznik powinien wybrać przełącznik z portem wysyłania 1000M.
Warunek 2: Przepustowość płyty montażowej przełącznika. Jeśli wybierzesz 24-portowy przełącznik z dwoma portami 1000M, łącznie 26 portów, wówczas wymagania dotyczące przepustowości płyty montażowej przełącznika w warstwie dostępu wynoszą: (24*100M*2+ 1000*2*2 )/1000=8,8 Gb/s przepustowości płyty montażowej.
Warunek 3: Szybkość przekazywania pakietów: Szybkość przekazywania pakietów dla portu 1000M wynosi 1,488 Mpps/s, wówczas szybkość przełączania przełącznika w warstwie dostępu wynosi: (24*100M/1000M+2)*1,488=6,55Mpps.
Zgodnie z powyższymi warunkami, gdy do przełącznika podłączonych jest 20 kamer 720P, przełącznik musi mieć co najmniej jeden port przesyłania 1000M i więcej niż 20 portów dostępu 100M, aby spełnić wymagania.
2. Dobór przełączników warstwy agregacji
Jeśli łącznie podłączonych jest 5 przełączników, każdy przełącznik ma 20 kamer, a strumień kodu wynosi 4M, wówczas ruch warstwy agregacji wynosi: 4Mbps*20*5=400Mbps, wówczas port wysyłania warstwy agregacji musi znajdować się powyżej 1000M.
Jeśli do przełącznika podłączonych jest 5 komputerów IPC, zwykle wymagany jest przełącznik 8-portowy
Czy przełącznik 8-portowy spełnia wymagania?Można to zobaczyć w trzech następujących aspektach:
Przepustowość płyty montażowej: liczba portów*prędkość portu*2=przepustowość płyty montażowej, tj. 8*100*2=1,6 Gb/s.
Kurs wymiany pakietów: liczba portów*prędkość portu/1000*1,488Mpps=kurs wymiany pakietów, czyli 8*100/1000*1,488=1,20Mpps.
Czasami oblicza się, że szybkość wymiany pakietów w niektórych przełącznikach nie jest w stanie spełnić tego wymagania, dlatego jest to przełącznik o prędkości innej niż okablowanie, który łatwo powoduje opóźnienia w przypadku obsługi ilości o dużej pojemności.
Przepustowość portu kaskadowego: strumień IPC * ilość = minimalna przepustowość portu wysyłania, tj. 4,*5=20Mbps.Zwykle, gdy przepustowość IPC przekracza 45Mbps, zaleca się użycie portu kaskadowego 1000M.
3. Jak wybrać przełącznik
Na przykład istnieje sieć kampusowa z ponad 500 kamerami o wysokiej rozdzielczości i strumieniem kodu o wielkości od 3 do 4 megabajtów.Struktura sieci jest podzielona na warstwę dostępu – warstwę agregacji – warstwę rdzenia.Każda warstwa agregacji przechowywana w warstwie agregacji odpowiada 170 kamerom.
Napotkane problemy: jak wybrać produkty, jaka jest różnica między 100M a 1000M, jakie są przyczyny wpływające na transmisję obrazu w sieci i jakie czynniki są związane z przełącznikiem…
1. Przepustowość płyty montażowej
2-krotność sumy przepustowości wszystkich portów x liczba portów powinna być mniejsza niż nominalna przepustowość płyty montażowej, umożliwiając przełączanie w trybie pełnego dupleksu, bez blokowania, z szybkością przewodu, co udowadnia, że przełącznik ma warunki maksymalizujące wydajność przełączania danych.
Na przykład: przełącznik, który może zapewnić do 48 portów Gigabit, jego pełna pojemność konfiguracyjna powinna osiągnąć 48 × 1G × 2 = 96 Gb/s, aby zapewnić, że gdy wszystkie porty będą w trybie pełnego dupleksu, będzie mógł zapewnić nieblokujące przełączanie pakietów z szybkością drutu .
2. Szybkość przekazywania pakietów
Szybkość przekazywania pakietów w pełnej konfiguracji (Mbps) = liczba w pełni skonfigurowanych portów GE × 1,488 Mp/s + liczba w pełni skonfigurowanych portów 100M × 0,1488 Mp/s, a teoretyczna przepustowość jednego portu gigabitowego przy długości pakietu wynoszącej 64 bajty wynosi 1,488 Mp/s.
Na przykład, jeśli przełącznik może zapewnić do 24 portów gigabitowych, a deklarowana szybkość przekazywania pakietów jest mniejsza niż 35,71 Mpps (24 x 1,488 Mpps = 35,71), rozsądne jest założenie, że przełącznik jest zaprojektowany ze strukturą blokującą.
Ogólnie rzecz biorąc, odpowiednim przełącznikiem jest przełącznik o wystarczającej przepustowości płyty montażowej i szybkości przekazywania pakietów.
Przełącznik ze stosunkowo dużą płytą montażową i stosunkowo małą przepustowością, oprócz zachowania możliwości aktualizacji i rozbudowy, ma problemy z wydajnością oprogramowania/projektem dedykowanego obwodu chipowego;przełącznik o stosunkowo małej płycie montażowej i stosunkowo dużej przepustowości ma stosunkowo wysoką ogólną wydajność.
Strumień kodu kamery wpływa na przejrzystość, co zwykle jest ustawieniem strumienia kodu transmisji wideo (w tym możliwościami kodowania i dekodowania sprzętu wysyłającego i odbierającego kodowanie itp.), czyli wydajnością przedniej kamery i ma nic wspólnego z siecią.
Zwykle użytkownicy uważają, że przejrzystość nie jest wysoka, a pogląd, że jest to spowodowane przez sieć, jest w rzeczywistości nieporozumieniem.
Według powyższego przypadku oblicz:
Strumień: 4Mbps
Dostęp: 24*4=96Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps
Agregacja: 170*4=680Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps
3. Przełącznik dostępu
Najważniejszą kwestią jest przepustowość łącza pomiędzy dostępem a agregacją, co oznacza, że przepustowość przełącznika w górę łącza musi być większa niż liczba kamer, które można jednocześnie obsłużyć * współczynnik kodowania.W ten sposób nie ma problemu z nagrywaniem wideo w czasie rzeczywistym, ale jeśli użytkownik ogląda wideo w czasie rzeczywistym, należy wziąć pod uwagę tę przepustowość.Przepustowość zajmowana przez każdego użytkownika podczas oglądania wideo wynosi 4M.Gdy ogląda je jedna osoba, wymagana jest szerokość pasma wynosząca liczba kamer * szybkość transmisji * (1+N), czyli 24*4*(1+1)=128M.
4. Przełącznik agregacji
Warstwa agregacyjna musi przetwarzać strumień 3-4M (170*4M=680M) ze 170 kamer jednocześnie, co oznacza, że przełącznik warstwy agregującej musi obsługiwać jednoczesne przesyłanie ponad 680M mocy przełączania.Ogólnie rzecz biorąc, pamięć jest podłączona do agregacji, więc nagranie wideo jest przekazywane z szybkością łącza.Jednak biorąc pod uwagę przepustowość podglądu i monitorowania w czasie rzeczywistym, każde połączenie zajmuje 4M, a łącze 1000M może obsłużyć 250 kamer do debugowania i wywoływania.Do każdego przełącznika dostępowego podłączone są 24 kamery 250/24, co oznacza, że sieć jest w stanie wytrzymać presję 10 użytkowników oglądających każdą kamerę jednocześnie w czasie rzeczywistym.
5. Przełącznik rdzenia
Przełącznik rdzeniowy musi uwzględniać zdolność przełączania i przepustowość łącza do agregacji.Ponieważ pamięć jest umieszczona w warstwie agregacji, przełącznik główny nie ma presji nagrywania wideo, czyli musi jedynie wziąć pod uwagę, ile osób ogląda i ile kanałów wideo w tym samym czasie.
Zakładając, że w tym przypadku monitoruje 10 osób jednocześnie, każda osoba ogląda 16 kanałów wideo, czyli przepustowość musi być większa niż
10*16*4=640M.
6. Przełącz fokus zaznaczenia
Wybierając przełączniki do nadzoru wideo w sieci lokalnej, przy wyborze przełączników warstwy dostępu i warstwy agregacji zwykle należy wziąć pod uwagę jedynie współczynnik wydajności przełączania, ponieważ użytkownicy zwykle łączą się i uzyskują obraz za pośrednictwem przełączników rdzeniowych.Dodatkowo, ponieważ główny nacisk położony jest na przełączniki w warstwie agregacji, odpowiada ona nie tylko za monitorowanie zgromadzonego ruchu, ale także presję przeglądania i wywoływania monitoringu w czasie rzeczywistym, dlatego bardzo istotny jest dobór odpowiedniej agregacji przełączniki.
Czas publikacji: 17 marca 2022 r