一、根據攝像機的碼流和數量來(lái)選擇

1、攝像機碼流

選擇交換機前，首先要弄清楚每路圖像占用多少帶寬。

2、攝像機數量

要弄清楚交換機的帶寬容量。常用交換機有百兆交換機、千兆交換機。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。

舉例：

根據你使用的網(wǎng)絡(luò )攝像頭的品牌看單臺碼流，再去估算一臺交換機能接多少臺攝像頭。

比如130萬(wàn)：960p攝像機單臺碼流通常4M，用百兆交換機，那么就可以接15臺（15×4=60M）；

用千兆交換機，可以接150（150×4=600M）

200萬(wàn)：1080P攝像機單臺碼流通常8M，用百兆交換機，可以接7臺（7×8=56M）；

用千兆交換機，可以接75臺（75×8=600M）

這些都是以主流的H.264攝像機為例給大家講解的，H.265減半就可以了。

從網(wǎng)絡(luò )拓撲結構上來(lái)講，一個(gè)局域網(wǎng)通常是兩到三層結構。接攝像頭那端為接入層，一般用百兆交換機就夠了，除非你在一個(gè)交換機上接了很多個(gè)攝像頭。

匯集層、核心層則要按該交換機匯聚了多少路圖像來(lái)計算。

計算方法如下：

如果接 960P 的網(wǎng)絡(luò )攝像頭，一般 15 路圖像以?xún)?，用百兆交換機；超過(guò) 15路則用千兆交換機；如果接 1080P 的網(wǎng)絡(luò )攝像機，一般 8 路圖像以?xún)?，用百兆交換機，超過(guò) 8 路則用千兆交換機。

二、交換機的選擇要求

監控網(wǎng)絡(luò )有三層架構方式：核心層，匯聚層，接入層。

1、接入層交換機的選擇

條件 1： 攝像機碼流：4Mbps，20 個(gè)攝像機就是 20*4=80Mbps。

也就是說(shuō)，接入層交換機上傳端口必須滿(mǎn)足 80Mbps/s 的傳輸速率要求，考慮到交換機實(shí)際傳輸速率(通常為標稱(chēng)值的 50%，100M 的也就 50 M 左右，)，所以接入層交換機應選用具有 1000M 上傳口的交換機。

條件 2： 交換機的背板帶寬，如選擇 24 口交換機，自帶二個(gè) 1000M 口，總共 26 口，則接入層的交換機背板帶寬要求為：(24*100M*2+1000*2*2)/1000=8.8Gbps 的背板帶寬。

條件 3： 包轉發(fā)率：一個(gè) 1000M 口的包轉發(fā)率為 1.488Mpps/s， 則接入層的交換機交換速率為：(24*100M/1000M+2)*1.488=6.55Mpps。

根據以上條件得出：當有 20 路 720P 攝像頭接入一個(gè)交換機時(shí)，此交換機至少必須具有 1 個(gè) 1000M 上傳口、20 個(gè)以上的 100M 接入端口才能滿(mǎn)足需求。

2、匯聚層交換機的選擇

假如總共有5個(gè)交換機接入，每個(gè)交換機有20攝像頭，碼流為4M,那么匯聚層的流量為：4Mbps*20 *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，一般情況下需使用一個(gè) 8 口交換機，那么這個(gè) 8 口交換機是否滿(mǎn)足要求？可以看如下三個(gè)方面：

背板帶寬：端口數*端口速度*2=背板帶寬 ，即8*100*2=1.6Gbps。

包交換率：端口數*端口速度/1000*1.488Mpps=包交換率，即8*100/1000*1.488=1.20Mpps。有些交換機的包交換率有時(shí)計算出不能達到此要求，那么就是非線(xiàn)速交換機，當進(jìn)行大容量數量吞吐時(shí)，易造成延時(shí)。

級聯(lián)口帶寬：IPC 的碼流*數量=上傳口的最小帶寬，即4.*5=20Mbps。通常情況下，當 IPC 帶寬超過(guò) 45Mbps 時(shí)，建議使用 1000M 級聯(lián)口。

三、如何選擇交換機

1、舉例

有個(gè)園區網(wǎng)，500 多個(gè)高清攝像機，碼流 3~4 兆，網(wǎng)絡(luò )結構分接入層‐匯聚層‐核心層。存儲在匯聚層，每個(gè)匯聚層對應 170 個(gè)攝像機。

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 )中傳輸的原因有哪些，哪些因素是與交換機相關(guān)的……

所有端口容量x端口數量之和的 2 倍應該小于標稱(chēng)背板帶寬，可實(shí)現全雙工無(wú)阻塞的線(xiàn)速交換，證明交換機具有發(fā)揮最大數據交換性能的條件。

例如：一臺最多可以提供 48 個(gè)千兆端口的交換機，其滿(mǎn)配置容量應達到 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(xiàn)速包交換。

2、包轉發(fā)率

滿(mǎn)配置包轉發(fā)率(Mbps)=滿(mǎn)配置 GE 端口數×1.488Mpps+滿(mǎn)配置百兆端口數 × 0.1488Mpps ，其中 1 個(gè)千兆端口在包長(cháng)為 64 字節時(shí)的理論吞吐量為1.488Mpps。

例如：如果一臺交換機最多能夠提供 24 個(gè)千兆端口，而宣稱(chēng)的包轉發(fā)率不到 35.71 Mpps(24 x 1.488Mpps = 35.71)，那么就有理由認為該交換機采用的是有阻塞的結構設計。

一般是背板帶寬和包轉發(fā)率都滿(mǎn)足的交換機才是合適的交換機。

背板相對大、吞吐量相對小的交換機，除了保留了升級擴展的能力外，就是軟件效率/專(zhuān)用芯片電路設計有問(wèn)題；背板相對小、吞吐量相對大的交換機，整體性能比較高。

攝像機碼流影響清晰度，通常是視頻傳輸的碼流設定（包含了編碼發(fā)送及接收設備的編解碼能力等），這是前端攝象機的性能，與網(wǎng)絡(luò )無(wú)關(guān)。

通常用戶(hù)認為清晰度不高，認為是網(wǎng)絡(luò )原因造成的想法實(shí)際是個(gè)誤區。

根據上面的案例，計算：

碼流：4Mbps

接入：24*4=96Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps

匯聚：170*4=680Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps

3、接入交換機

主要考慮到接入到匯聚之間的鏈路帶寬，即交換機的上聯(lián)鏈路容量需要大于同時(shí)容納的攝象機數*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(hù)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(hù)查看一個(gè)視頻占用的帶寬就是 4M，如果一個(gè)接入交換機的每個(gè)攝象機都有一個(gè)人在看，就需要攝象機數*碼率*（1+N）的帶寬，即24*4*（1+1）=128M。

4、匯聚交換機

匯聚層需要同時(shí)處理 170 只攝象頭的 3‐4M 碼流（170* 4M=680M），也就意味著(zhù)匯聚層交換機需要支持同時(shí)轉發(fā) 680M 以上的交換容量。一般存儲都接在匯聚上，所以視頻錄像是線(xiàn)速轉發(fā)。

但要考慮到實(shí)時(shí)查看監控的帶寬，每個(gè)連接占用 4M，一條 1000M 的鏈路可以支持 250 個(gè)攝像頭被調試調用。每臺接入交換機接 24 個(gè)攝像頭，250/24，相當于網(wǎng)絡(luò )可以承受每個(gè)攝像頭同時(shí)有 10 位用戶(hù)在實(shí)時(shí)查看的壓力。

5、核心交換機

核心交換機，需要考慮交換容量以及到匯聚的鏈路帶寬，因為存儲是放置在匯聚層的，所以核心交換機沒(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。

假設該案例內，同時(shí)有 10 人監看，每人看 16 路視頻，即交換容量需要大于 10*16*4=640M。

6、交換機選擇重點(diǎn)

局域網(wǎng)內的視頻監控進(jìn)行交換機選擇時(shí)，接入層和匯聚層交換機的選擇通常只需要考慮交換容量的因素就夠了，因為用戶(hù)通常都是通過(guò)核心交換機連接并獲取視頻的。

另外，由于主要壓力是在匯聚層交換機，因為既要承擔監控存儲的流量，還要承擔實(shí)時(shí)查看調用監控的壓力，所以選擇適用的匯聚交換機顯得非常重要。