一文读懂 | 弱电工程,交换机如何选型
[Abstract]: 有些项目在实施结束后出现了画面延时、卡顿等问题,这时候交换机的型号就相当的可疑,很大一部分的原因就是进行弱电系统设计时,交换机的型号没有选对....


设计弱电系统,交换机的选型尤为重要。有些项目在实施结束后出现了画面延时、卡顿等问题,这时候交换机的型号就相当的可疑,很大一部分的原因就是进行弱电系统设计时,交换机的型号没有选对。

选择交换机的型号时,需要考虑很多重要的技术参数,其中硬件上就包括了百兆/千兆/万兆速率的端口、电口/光口/PoE口、端口数量、MAC地址表深度、转发延迟、缓存大小、VLAN、隔离等等。光网视作为国内专业的PoE交换机、工业智能交换机制造商,今天跟大家分享一下交换机选型经验~



01

项目需求是什么





设计一个弱电项目时,先要了解这个项目有多少个弱电子系统。


常一个建筑、一个项目的弱电需求往往涵盖不止一个弱电系统。拿一个物流园来说,现在物流园常见的系统有楼宇自控系统、智能照明系统、综合布线系统、视频监控系统等等。比如视频监控系统,我们需要清楚每一个摄像头的安装位置和数量,并计算出摄像头的码流大小,根据这些数据来进行交换机的选型。





02
选择千兆还是百兆




交换机接入的摄像头数量越多,流经该交换机的数据量就会越大。


视频监控系统的网络中,需要传输大量、持续的视频数据,这就要求交换机具有稳定转发数据的能力。交换机接入的摄像头数量越多,流经该交换机的数据量就会越大。把交换机想象成水池,码流就是水管里通向各个池子里的水,一旦池子被装满,多出来的水就会溢出池子外流失。同样的道理,如果交换机下的摄像头转发的数据量超出了某个端口的转发能力,也同样会造成这个端口丢弃大量的数据,出现问题。

比如百兆的交换机转发超出100M的数据量,就会造成大量丢包,导致花屏卡顿现象。







说了那么多,到底什么情况下需要选择用千兆交换机呢?


光网视来给大家揭秘:看摄像头上联端口转发数据量的大小,上联端口转发数据量>70M,选择千兆交换机或千兆上联交换机。


一般来说,一个交换机的实际带宽的理论值为50%-70%,所以一个百兆口的实际带宽为50M-70M,这里我们用70M作为设计依据。


单个摄像头的码流=(主码流+子码流),主码流一般是高清画面,用于视频录像和画面实时预览;子码流一般是标清画面显示,用于网络传输或者视频监控多画面显示,通常为0.5M,现在摄像头的主流编码技术以H.265为主,下面列举常用摄像头码流供大家参考:


200W摄像头=2.5M

300W摄像头=3.5M

400W摄像头=4.5M


举一个简单的例子:

1个交换机上连接了40个H.265 200W像素的摄像头(2+0.5),上联端口的转发率为2.5*40=100M>70M,就需要使用千兆交换机。交换机有1个端口需要是千兆,那就需要选型全千兆交换机,或者上联口必须为千兆口的交换机。


图片7.png






03

核心交换机怎么选型



那么,使用上面的快速计算方式选出了接入层交换机就完成任务了吗?不不不,对于类似区园这种大中型网络监控系统,除了接入层交换机作为“肢体”,还需要一个“大脑”来控制它们,系统会按照接入-汇聚-核心的扁平化结构进行设计,核心交换机就是“大脑”,是整个网络视频流量的转发中心,承担着大量的数据量,所以务必要保证交换机的各个端口满足需求,没有瓶颈。

图片7.png


结合上面的计算方法,大家容易对于核心交换机选择有些误区。


比如300/500个摄像头,按照500*2.5M=1250M的计算方式,那就远大于千兆端口的转发速度,不能用千兆口,要配置万兆口了?


不一定需要万兆口。实际上很多大型的网络视频监控系统中,视频流量一定是分布在多个端口的,由多个端口进行转发。以光网视以太网交换机为例:



可以看出图中每个端口均没有超出 1000M,而全千兆交换机的任何两个千兆端口之间就可以实现 1000M 的双向传输,总的吞吐量(满载)一般小于或等于交换机的背板带宽。


以在选择核心交换机的时候,根据IPC数量,建议如下:

①100~200台,推荐千兆管理型交换机

②200~500台,推荐三层管理型交换机


目前二/三层管理型全千兆交换机,均适合作为监控网络的核心交换,承担大容量数据交换。组建各样的网络。


对于大型或超大型(300~1000)的监控网络,需要使用三层交换机划分网段,建议使用三层交换机。



总结一下



1、了解项目需求,项目中共有多少个弱电子系统

2、了解视频监控系统中有多少个摄像头,确定百兆/千兆交换机

3、根据IPC数量,选择核心交换机