Recentemente, um amigo estava perguntando: quantas câmeras de vigilância em rede um switch pode acionar?Quantos switches gigabit podem ser conectados a 2 milhões de câmeras de rede?24 cabeçotes de rede, posso usar um switch 100M de 24 portas?tal problema.Hoje vamos dar uma olhada na relação entre o número de portas de switch e o número de câmeras!
1. Escolha de acordo com o fluxo de código e quantidade da câmera
1. Fluxo de código da câmera
Antes de escolher um switch, primeiro descubra quanta largura de banda cada imagem ocupa.
2. O número de câmeras
3. Para descobrir a capacidade de largura de banda do switch.Os switches comumente usados são switches de 100M e switches Gigabit.Sua largura de banda real é geralmente apenas 60~70% do valor teórico, então a largura de banda disponível de suas portas é de aproximadamente 60Mbps ou 600Mbps.
Exemplo:
Observe um único fluxo de acordo com a marca da câmera IP que você está usando e, em seguida, estime quantas câmeras podem ser conectadas a um switch.por exemplo :
①1,3 milhão: Um único fluxo de câmera 960p geralmente é de 4M, com um switch de 100M, você pode conectar 15 unidades (15×4=60M);com um switch gigabit, você pode conectar 150 (150×4=600M).
②2 milhões: câmera 1080P com um único fluxo geralmente 8M, com um switch 100M, você pode conectar 7 unidades (7×8=56M);com um switch gigabit, você pode conectar 75 unidades (75 × 8 = 600 M). Estas são convencionais. Tome a câmera H.264 como exemplo para explicar a você, H.265 pode ser reduzido pela metade.
Em termos de topologia de rede, uma rede local é geralmente uma estrutura de duas a três camadas.A extremidade que se conecta à câmera é a camada de acesso, e um switch de 100M geralmente é suficiente, a menos que você conecte muitas câmeras a um switch.
A camada de agregação e a camada central devem ser calculadas de acordo com quantas imagens o switch agrega.O método de cálculo é o seguinte: se conectado a uma câmera de rede 960P, geralmente dentro de 15 canais de imagens, use um switch 100M;se tiver mais de 15 canais, use um switch gigabit;se conectado a uma câmera de rede 1080P, geralmente dentro de 8 canais de imagens, use um switch de 100M, mais de 8 canais usam switches Gigabit.
Em segundo lugar, os requisitos de seleção do switch
A rede de monitoramento possui uma arquitetura de três camadas: camada central, camada de agregação e camada de acesso.
1. Seleção de switches da camada de acesso
Condição 1: Fluxo de código da câmera: 4Mbps, 20 câmeras é 20*4=80Mbps.
Ou seja, a porta de upload do switch da camada de acesso deve atender ao requisito de taxa de transmissão de 80 Mbps/s.Considerando a taxa de transmissão real do switch (geralmente 50% do valor nominal, 100M é cerca de 50M), então a camada de acesso O switch deve escolher um switch com porta de upload de 1000M.
Condição 2: A largura de banda do backplane do switch, se você escolher um switch de 24 portas com duas portas de 1000M, um total de 26 portas, então os requisitos de largura de banda do backplane do switch na camada de acesso são: (24*100M*2+ 1000*2*2 )/1000=8,8 Gbps de largura de banda do backplane.
Condição 3: Taxa de encaminhamento de pacotes: A taxa de encaminhamento de pacotes de uma porta de 1000M é 1,488Mpps/s, então a taxa de comutação do switch na camada de acesso é: (24*100M/1000M+2)*1,488=6,55Mpps.
De acordo com as condições acima, quando 20 câmeras 720P são conectadas a um switch, o switch deve ter pelo menos uma porta de upload de 1000M e mais de 20 portas de acesso de 100M para atender aos requisitos.
2. Seleção de switches da camada de agregação
Se um total de 5 switches estiverem conectados, cada switch tiver 20 câmeras e o fluxo de código for 4M, então o tráfego da camada de agregação será: 4Mbps*20*5=400Mbps, então a porta de upload da camada de agregação deve estar acima 1000 milhões.
Se 5 IPCs estiverem conectados a um switch, geralmente é necessário um switch de 8 portas, então este
O switch de 8 portas atende aos requisitos?Isso pode ser visto a partir dos três aspectos a seguir:
Largura de banda do backplane: número de portas*velocidade da porta*2=largura de banda do backplane, ou seja, 8*100*2=1,6 Gbps.
Taxa de troca de pacotes: número de portas*velocidade da porta/1000*1,488Mpps=taxa de troca de pacotes, ou seja, 8*100/1000*1,488=1,20Mpps.
A taxa de troca de pacotes de alguns switches às vezes é calculada para não atender a esse requisito, portanto, é um switch sem velocidade de fio, que é fácil de causar atraso ao lidar com quantidades de grande capacidade.
Largura de banda da porta em cascata: fluxo IPC * quantidade = a largura de banda mínima da porta de upload, ou seja, 4,*5=20Mbps.Normalmente, quando a largura de banda IPC excede 45Mbps, é recomendado usar uma porta em cascata de 1000M.
3. Como escolher um switch
Por exemplo, existe uma rede de campus com mais de 500 câmeras de alta definição e um fluxo de código de 3 a 4 megabytes.A estrutura da rede é dividida em camada de acesso-camada de agregação-camada central.Armazenadas na camada de agregação, cada camada de agregação corresponde a 170 câmeras.
Problemas enfrentados: como escolher os produtos, a diferença entre 100M e 1000M, quais os motivos que afetam a transmissão de imagens na rede e quais fatores estão relacionados à troca…
1. Largura de banda do backplane
2 vezes a soma da capacidade de todas as portas x o número de portas deve ser menor que a largura de banda nominal do backplane, permitindo a comutação wire-speed sem bloqueio full-duplex, provando que o switch tem as condições para maximizar o desempenho da comutação de dados.
Por exemplo: um switch que pode fornecer até 48 portas Gigabit, sua capacidade total de configuração deve atingir 48 × 1G × 2 = 96 Gbps, para garantir que quando todas as portas estiverem em full duplex, ele possa fornecer comutação de pacotes sem bloqueio de velocidade de fio .
2. Taxa de encaminhamento de pacotes
Taxa de encaminhamento de pacotes de configuração completa (Mbps) = o número de portas GE totalmente configuradas × 1,488Mpps + o número de portas 100M totalmente configuradas × 0,1488Mpps, e a taxa de transferência teórica de uma porta gigabit quando o comprimento do pacote é de 64 bytes é 1,488Mpps.
Por exemplo, se um switch puder fornecer até 24 portas gigabit e a taxa de encaminhamento de pacotes reivindicada for inferior a 35,71 Mpps (24 x 1,488 Mpps = 35,71), então é razoável supor que o switch foi projetado com uma malha de bloqueio.
Geralmente, um switch com largura de banda de backplane e taxa de encaminhamento de pacotes suficientes é um switch adequado.
Um switch com um backplane relativamente grande e uma taxa de transferência relativamente pequena, além de manter a capacidade de atualização e expansão, tem problemas com eficiência de software/projeto de circuito de chip dedicado;um switch com um backplane relativamente pequeno e uma taxa de transferência relativamente grande tem um desempenho geral relativamente alto.
O fluxo de código da câmera afeta a clareza, que geralmente é a configuração do fluxo de código da transmissão de vídeo (incluindo os recursos de codificação e decodificação do equipamento de envio e recepção de codificação, etc.), que é o desempenho da câmera frontal e tem nada a ver com a rede.
Normalmente os usuários pensam que a clareza não é alta, e a ideia de que isso é causado pela rede é na verdade um mal-entendido.
De acordo com o caso acima, calcule:
Fluxo: 4Mbps
Acesso: 24*4=96Mbps<1000Mbps<4435,2Mbps
Agregação: 170*4=680Mbps<1000Mbps<4435,2Mbps
3. Chave de acesso
A principal consideração é a largura de banda do link entre acesso e agregação, ou seja, a capacidade de uplink do switch precisa ser maior que o número de câmeras que podem ser acomodadas ao mesmo tempo * a taxa de código.Dessa forma, não há problema com a gravação de vídeo em tempo real, mas se o usuário estiver assistindo ao vídeo em tempo real, essa largura de banda precisa ser levada em consideração.A largura de banda ocupada por cada usuário para visualizar um vídeo é de 4M.Quando uma pessoa está assistindo, é necessária a largura de banda do número de câmeras * taxa de bits * (1+N), ou seja, 24*4*(1+1)=128M.
4. Chave de agregação
A camada de agregação precisa processar o fluxo de 3-4M (170*4M=680M) de 170 câmeras ao mesmo tempo, o que significa que o switch da camada de agregação precisa suportar o encaminhamento simultâneo de mais de 680M de capacidade de comutação.Geralmente, o armazenamento está conectado à agregação, de modo que a gravação de vídeo é encaminhada em velocidade de fio.Porém, considerando a largura de banda de visualização e monitoramento em tempo real, cada conexão ocupa 4M, e um link de 1000M pode suportar 250 câmeras para serem depuradas e chamadas.Cada switch de acesso está conectado a 24 câmeras, 250/24, o que significa que a rede pode suportar a pressão de 10 usuários visualizando cada câmera em tempo real ao mesmo tempo.
5. Chave central
O switch principal precisa considerar a capacidade de comutação e a largura de banda do link para a agregação.Como o armazenamento é colocado na camada de agregação, o switch central não sofre pressão de gravação de vídeo, ou seja, basta considerar quantas pessoas assistem a quantos canais de vídeo ao mesmo tempo.
Supondo que neste caso sejam 10 pessoas monitorando ao mesmo tempo, cada pessoa assistindo 16 canais de vídeo, ou seja, a capacidade de troca precisa ser maior que
10*16*4=640M.
6. Mudar o foco de seleção
Ao selecionar switches para vigilância por vídeo em uma rede local, a seleção dos switches da camada de acesso e da camada de agregação geralmente só precisa considerar o fator de capacidade de comutação, porque os usuários geralmente se conectam e obtêm vídeo através de switches centrais.Além disso, como a pressão principal está nos switches da camada de agregação, ele não é apenas responsável por monitorar o tráfego armazenado, mas também pela pressão de visualizar e chamar o monitoramento em tempo real, por isso é muito importante selecionar a agregação apropriada comuta.
Horário da postagem: 17 de março de 2022