不同大小的监控系统项目怎么选择合适的交换机呢？

发表时间：2021-09-13 人气：1416

目前大型监控系统如何选择交换机，使系统运行更加高效稳定，不至于出现系统新的或数据类的问题，尤其是关于核心交换机的选择，现在我们来详细详细地讲解下：

在选择交换机或核心交换机之前，先要了解一些交换机的参数，了解这些参数，也不难掌握交换机或核心交换机的选择。

开关的参数，主要有扩展性、转发率、背板宽度、四层交换、系统冗余等。

核芯交换机应全部采用模块化结构，应有一定数量的插槽，强大的网络扩展和吞吐能力，强大的数据交换能力！

分段详细的科普下：

1、后面板带宽：交换容量，是交换机接口处理程序或接口卡与数据总线之间能够处理的最大数据量，相当于立交桥拥有的车道之和。

因为各端口之间的通信都要通过背板来完成，因此背板所能提供的带宽，成为端口间并发通信的瓶颈。

宽带越大，提供给每个端口的可用带宽越大，数据交换速度越高；带宽越小，提供给每个端口的可用带宽越少，数据交换速度就越慢。

换句话说，背板带宽决定了交换机的数据处理能力。背板带宽越高，处理数据的能力就越强。

若欲实现网络的全双工无阻塞传输，必须满足最小背板带宽的要求。

背板宽带的计算公式：背板带宽=端口数量×端口速率×2

例如：一台24口的百兆交换机

24口百兆=24*2*(100/1000)=4.8Gbps

*2就是端口全双工，除以1000是换算的Gbps

2、分组转发率，网络中的数据都是由一个个分组组成，每一个分组都要消耗资源。转送率(也叫吞吐量)是指在单位时间内，不会丢失数据包数。

若吞吐量过小，将成为网络瓶颈，对整个网络的传输效率产生负面影响。开关应能实现线速交换，即开关速度达到传送线上的数据传输速度，从而最大限度地消除开关数据瓶颈。

对三层核心交换机来说，如果希望实现网络的无阻塞传输，该速率能≤标称二层包转发速率和速率能达到三层包转发速率，那么交换机要实现网络无阻塞传输。

说白了，就是交换机的数据交换能力吞吐量或者交换数据量。

计算公式：

包转发率=万兆位端口数×14.88Mpps+千兆位端口数×1.488Mpps+百兆位端口数×0.1488Mps。

如果你的监控系统整体吞吐量小于你交换机的吞吐量的话，那就可以做到线速。

科普下：

对于万兆以太网，一个线速端口的包转发率为14.88Mpps。

对于千兆以太网，一个线速端口的包转发率为1.488Mpps。

对于快速以太网，一个线速端口的包转发率为0.1488Mpps。

说到底板比较大，吞吐量比较小的开关，还要考虑软件效率/专用芯片电路设计；底板比较小，吞吐量比较大的开关，整体性能比较高。

背板带宽可以相信厂家的宣传，但是包转发率很难相信厂家的宣传，很多都不好测试，在实际使用中要打折扣，一般效率值在60%左右。

3，可扩展性

包含槽数:槽用于安装各种功能模块和接口模块。由于每个接口模块提供的端口数量是一定的，插槽数量从根本上决定了开关可以容纳的端口数量。槽的数量也决定了开关的可扩展性。

开关模块类型：支持的模块类型(如局域网接口模块、 WAN接口模块、 ATM接口模块、扩展功能模块等)越多，交换机的可扩展性越强。

以局域网接口模块为例，应包括RJ-45模块、GBIC模块、SFP模块、10Gbps模块等，以适应大中型网络应用的需求。

4，四层交换

第四层交换用于实现对网络服务的快速访问。在四层交换中，决定传输的依据不仅仅是MAC地址(第二层网桥)或源/目标地址(第三层路由)，而且包括 TCP /UDP(第四层)应用端口号，被设计用于高速Intranet应用。

四层交换机除了负载均衡功能，还支持基于应用类型和用户 ID的传输流控制功能。这一点，四层交换机直接安装在服务器的前端，知道应用会话的内容和用户权限。

因此，它成为对服务器进行非授权访问的理想平台。四层交换机包括软件设计和电路处理等功能设计。

5，模块冗余

容量是网络安全运行的保障。没有一个供应商能够保证他们的产品在使用过程中不会出现故障。设备的冗余能力决定了故障发生时能否快速切换。

针对核心交换机的特点，提出了冗余管理模块、电源冗余模块等功能模块，以保证网络的稳定运行。交换机具有模块冗余能力，具有良好的稳定性。

6，路由冗余

利用HSRP、VRRP协议保证核心设备的负荷分担和热备份，在核心交换机和双汇聚交换机中的某台交换机出现故障时，三层路由设备和虚拟网关能够快速切换，实现双线路的冗余备份，保证整网稳定性。在一定程度上来说就是设备的切换替代性！

我们在科普下：

交换机汇聚层主要承担的基本功能有：

1、用户通信汇聚层，对数据包传输进行汇聚、转发和交换；

2、依据接入层用户流量，进行局部路由、过滤、流量均衡、 QoS优先管理，以及安全机制、 IP地址转换、流量整形、组播管理等处理；

3、用户流量根据处理结果转发到核心交换层或本地进行路由处理；

4、为确保核心层连接运行不同协议的区域，完成各种协议(如路由的汇总和发布等)的实现。

关于交换机组网的几种方式：

1、用户接入在100左右的是中小型企业网，基本在50路以下不用核心交换机，二层交换机加路由器即可；

2、我们把接入用户规模在300-800的企业网称为中小型企业网；

3，对于用户数量超过1000但是少于3000的企业网络，我们称为大中型企业网络；

4，对于用户数量超过1000但是少于3000的企业网络

那么，对于200路左右的大中型监控系统，该考虑如何组网？，如果交换机分配不合理，时常会出现卡顿或掉线，甚至造成系统瘫痪。所以合理的选择和分配接入层、汇聚层、核心层交换机至关重要

首先我们了解下关于码流的一些知识：

子码流与主码流，主码流一般码流较大，清晰度高，占用的带宽也就高。子码流在主码流的图像环境下降低了图像格式，清晰度较主码流要低，占用带宽小。主码流一般用于存储，子码流用于网传。主码流本地存储，子码流适用于图像在低带宽网络上传输。主码流是最高像素分辨率模式，次码流是低像素低分辨率模式，双码流能实现本地和远程传输的两种不同的带宽码流需求。

通过以上的学习，我们应该知道这些基础知识点：

1，交换机的使用带宽和网络监控摄像机的码流大小有关。

2，网络监控摄像机有个峰值带宽，只有在其峰值带宽下才能保证IPC稳定使用。

3，通常网络监控峰值带宽=码流×120%。

4，硬盘录像机添加网络监控摄像机后，会同时取IPC的主码流和子码流。

5，交换机实际的带宽通常建议不超过端口最大速率的70%，百兆接口使用70M以内，千兆端口使用700M以内带宽。

6，带宽值=（主码流+子码流）×取流路数×1.2

7，交换机数据接口的下端数据量与上端数据量，前级数据量和后端数据量的计算，这个很重要。

还要了解下各类传输线材，传输速率与线材的关系非常大，很重要

五类线（CAT5）：传输频率为100MHz，用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，主要用于100BASE-T和10BASE-T网络。这是最常用的以太网电缆，该类电缆增加了绕线密度，外套一种高质量的绝缘材料。

超五类线（CAT5e）：传输频率为100MHz，主要用于千兆位以太网（1000Mbps）。具有衰减小，串扰少，并且具有更高的衰减与串扰的比值（ACR)和信噪比（StructuralReturn Loss)、更小的时延误差，性能得到很大提高。

六类线（CAT6）：传输频率为250MHz，最适用于传输速率高于1Gbps的应用，主要用于千兆位以太网（1000Mbps）。六类双绞线在外形上和结构上与五类或超五类双绞线都有一定的差别，不仅增加了绝缘的十字骨架，将双绞线的四对线分别置于十字骨架的四个凹槽内，而且电缆的直径也更粗。

超六类或6A（CAT6A）：传输频率是200～250 MHz，最大传输速度也可达到1000 Mbps，主要应用于千兆位网络中。超六类线是六类线的改进版，同样是ANSI/EIA/TIA-568B.2和ISO 6类/E级标准中规定的一种非屏蔽双绞线电缆，在串扰、衰减和信噪比等方面有较大改善。

七类线（CAT7）：传输频率至少可达500 MHz，传输速率可达10 Gbps，它主要为了适应万兆位以太网技术的应用和发展。该线是ISO 7类/F级标准中最新的一种屏蔽双绞线。

那么，交换机在监控中该如何选择呢？

1，首先我们看下接在IPC端的交换机选择，假如有10个监控摄像机，200万像素的，交换机为16路的，正常情况下200万像素的主码流加子码流在一起的带宽和为8M，那么前端摄像机那个的交换机带宽为8×120%×10=144M，这个带宽大于70M，那必须使用千兆交换机，一般的交换机实际带宽一般只有理论值的 60~70% 。传输带宽利用率在60%左右，100M的也就60M左右。