Kürzlich fragte ein Freund: Wie viele Netzwerküberwachungskameras kann ein Switch steuern?Wie viele Gigabit-Switches können an 2 Millionen Netzwerkkameras angeschlossen werden?24 Netzwerkköpfe, kann ich einen 100M-Switch mit 24 Ports verwenden?so ein Problem.Werfen wir heute einen Blick auf die Beziehung zwischen der Anzahl der Switch-Ports und der Anzahl der Kameras!
1. Wählen Sie entsprechend dem Codestrom und der Anzahl der Kameras
1. Kameracode-Stream
Bevor Sie sich für einen Switch entscheiden, ermitteln Sie zunächst, wie viel Bandbreite jedes Bild belegt.
2. Die Anzahl der Kameras
3. Ermittlung der Bandbreitenkapazität des Switches.Häufig verwendete Switches sind 100M-Switches und Gigabit-Switches.Ihre tatsächliche Bandbreite beträgt im Allgemeinen nur 60–70 % des theoretischen Wertes, sodass die verfügbare Bandbreite ihrer Ports etwa 60 Mbit/s oder 600 Mbit/s beträgt.
Beispiel:
Sehen Sie sich einen einzelnen Stream entsprechend der Marke der von Ihnen verwendeten IP-Kamera an und schätzen Sie dann ab, wie viele Kameras an einen Switch angeschlossen werden können.Zum Beispiel :
①1,3 Millionen: Ein einzelner 960p-Kamerastream ist normalerweise 4 MB groß. Mit einem 100 MB-Switch können Sie 15 Einheiten verbinden (15 × 4 = 60 MB).Mit einem Gigabit-Switch können Sie 150 (150×4=600M) verbinden.
②2 Millionen: 1080P-Kamera mit einem einzelnen Stream, normalerweise 8M, mit einem 100M-Switch können Sie 7 Einheiten verbinden (7×8=56M);Mit einem Gigabit-Switch können Sie 75 Einheiten (75×8=600M) verbinden. Diese sind Mainstream. Nehmen Sie die H.264-Kamera als Beispiel, um Ihnen zu erklären, dass H.265 halbiert werden kann.
Hinsichtlich der Netzwerktopologie weist ein lokales Netzwerk in der Regel eine zwei- bis dreischichtige Struktur auf.Das Ende, das mit der Kamera verbunden ist, ist die Zugriffsschicht, und ein 100-M-Switch reicht im Allgemeinen aus, es sei denn, Sie schließen viele Kameras an einen Switch an.
Die Aggregationsschicht und die Kernschicht sollten danach berechnet werden, wie viele Bilder der Switch aggregiert.Die Berechnungsmethode lautet wie folgt: Bei Anschluss an eine 960P-Netzwerkkamera, im Allgemeinen innerhalb von 15 Bildkanälen, einen 100M-Switch verwenden;bei mehr als 15 Kanälen einen Gigabit-Switch verwenden;Bei Anschluss an eine 1080P-Netzwerkkamera verwenden Sie im Allgemeinen innerhalb von 8 Bildkanälen einen 100-M-Switch, bei mehr als 8 Kanälen werden Gigabit-Switches verwendet.
Zweitens die Auswahlanforderungen des Schalters
Das Überwachungsnetzwerk verfügt über eine dreischichtige Architektur: Kernschicht, Aggregationsschicht und Zugriffsschicht.
1. Auswahl der Access-Layer-Switches
Bedingung 1: Kameracode-Stream: 4 Mbit/s, 20 Kameras sind 20*4=80 Mbit/s.
Das heißt, der Upload-Port des Access Layer Switch muss die Übertragungsratenanforderung von 80 Mbit/s erfüllen.Unter Berücksichtigung der tatsächlichen Übertragungsrate des Switches (normalerweise 50 % des Nennwerts, 100 M sind etwa 50 M), also der Zugriffsschicht Der Switch sollte einen Switch mit 1000 M-Upload-Port wählen.
Bedingung 2: Die Backplane-Bandbreite des Switches. Wenn Sie einen 24-Port-Switch mit zwei 1000M-Ports wählen, also insgesamt 26 Ports, dann betragen die Backplane-Bandbreitenanforderungen des Switches auf der Zugriffsebene: (24*100M*2+ 1000*2*2)/1000=8,8 Gbit/s Backplane-Bandbreite.
Bedingung 3: Paketweiterleitungsrate: Die Paketweiterleitungsrate eines 1000-M-Ports beträgt 1,488 Mpps/s, dann beträgt die Switching-Rate des Switches auf der Zugriffsebene: (24*100 M/1000 M+2)*1,488=6,55 Mpps.
Wenn gemäß den oben genannten Bedingungen 20 720P-Kameras an einen Switch angeschlossen sind, muss der Switch über mindestens einen 1000-M-Upload-Port und mehr als 20 100-M-Zugriffsports verfügen, um die Anforderungen zu erfüllen.
2. Auswahl der Aggregation-Layer-Switches
Wenn insgesamt 5 Switches angeschlossen sind, jeder Switch über 20 Kameras verfügt und der Code-Stream 4 M beträgt, beträgt der Datenverkehr der Aggregationsschicht: 4 Mbit/s * 20 * 5 = 400 Mbit / s, und der Upload-Port der Aggregationsschicht muss darüber liegen 1000M.
Wenn 5 IPCs an einem Switch angeschlossen sind, ist in der Regel ein 8-Port-Switch erforderlich, dann dieser
Erfüllt der 8-Port-Switch die Anforderungen?Dies lässt sich anhand der folgenden drei Aspekte erkennen:
Backplane-Bandbreite: Anzahl der Ports*Portgeschwindigkeit*2=Backplane-Bandbreite, also 8*100*2=1,6 Gbit/s.
Paketwechselrate: Anzahl der Ports * Portgeschwindigkeit / 1000 * 1,488 Mpps = Paketwechselrate, also 8 * 100/1000 * 1,488 = 1,20 Mpps.
Es wird manchmal berechnet, dass die Paketaustauschrate einiger Switches diese Anforderung nicht erfüllen kann. Daher handelt es sich um einen Switch ohne Kabelgeschwindigkeit, der bei der Verarbeitung großer Kapazitäten leicht zu Verzögerungen führen kann.
Cascade-Port-Bandbreite: IPC-Stream * Menge = die minimale Bandbreite des Upload-Ports, also 4.*5=20 Mbit/s.Wenn die IPC-Bandbreite 45 Mbit/s überschreitet, wird normalerweise die Verwendung eines 1000-Mbit-Kaskadenports empfohlen.
3. So wählen Sie einen Schalter aus
Beispielsweise gibt es ein Campus-Netzwerk mit mehr als 500 hochauflösenden Kameras und einem Codestream von 3 bis 4 Megabyte.Die Netzwerkstruktur ist in Zugriffsschicht, Aggregationsschicht und Kernschicht unterteilt.In der Aggregationsschicht gespeichert, entspricht jede Aggregationsschicht 170 Kameras.
Probleme: Wie wählt man Produkte aus, der Unterschied zwischen 100M und 1000M, welche Gründe wirken sich auf die Übertragung von Bildern im Netzwerk aus und welche Faktoren hängen mit der Umstellung zusammen ...
1. Backplane-Bandbreite
Das Zweifache der Summe aus der Kapazität aller Ports x der Anzahl der Ports sollte kleiner sein als die nominelle Backplane-Bandbreite, um blockierendes Vollduplex-Switching mit Leitungsgeschwindigkeit zu ermöglichen und zu beweisen, dass der Switch über die Voraussetzungen für eine maximale Daten-Switching-Leistung verfügt.
Beispiel: Ein Switch, der bis zu 48 Gigabit-Ports bereitstellen kann, sollte seine volle Konfigurationskapazität 48 × 1G × 2 = 96 Gbit/s erreichen, um sicherzustellen, dass er, wenn alle Ports im Vollduplexbetrieb sind, nicht blockierendes Paket-Switching mit Leitungsgeschwindigkeit bereitstellen kann .
2. Paketweiterleitungsrate
Paketweiterleitungsrate bei voller Konfiguration (Mbit/s) = Anzahl der vollständig konfigurierten GE-Ports × 1,488 Mpps + Anzahl der vollständig konfigurierten 100 M-Ports × 0,1488 Mpps, und der theoretische Durchsatz eines Gigabit-Ports bei einer Paketlänge von 64 Byte beträgt 1,488 Mpps.
Wenn ein Switch beispielsweise bis zu 24 Gigabit-Ports bereitstellen kann und die angegebene Paketweiterleitungsrate weniger als 35,71 Mpps (24 x 1,488 Mpps = 35,71) beträgt, kann man davon ausgehen, dass der Switch mit einer blockierenden Struktur ausgestattet ist.
Im Allgemeinen ist ein Switch mit ausreichender Backplane-Bandbreite und Paketweiterleitungsrate ein geeigneter Switch.
Ein Switch mit einer relativ großen Rückwandplatine und einem relativ kleinen Durchsatz weist nicht nur die Fähigkeit zur Aufrüstung und Erweiterung auf, sondern weist auch Probleme mit der Softwareeffizienz/dem Design spezieller Chipschaltungen auf.Ein Switch mit einer relativ kleinen Backplane und einem relativ großen Durchsatz weist eine relativ hohe Gesamtleistung auf.
Der Code-Stream der Kamera beeinflusst die Klarheit. Dies ist normalerweise die Code-Stream-Einstellung der Videoübertragung (einschließlich der Codierungs- und Decodierungsfunktionen der Codierungs-Sende- und Empfangsgeräte usw.), die die Leistung der Front-End-Kamera beeinflusst hat nichts mit dem Netzwerk zu tun.
Normalerweise denken Benutzer, dass die Klarheit nicht hoch ist, und die Vorstellung, dass dies durch das Netzwerk verursacht wird, ist tatsächlich ein Missverständnis.
Berechnen Sie gemäß dem obigen Fall:
Stream: 4 Mbit/s
Zugriff: 24 x 4 = 96 Mbit/s < 1000 Mbit/s < 4435,2 Mbit/s
Aggregation: 170*4=680 Mbit/s<1000 Mbit/s<4435,2 Mbit/s
3. Zugangsschalter
Der Hauptaspekt ist die Verbindungsbandbreite zwischen Zugriff und Aggregation, d. h. die Uplink-Kapazität des Switches muss größer sein als die Anzahl der Kameras, die gleichzeitig untergebracht werden können * die Coderate.Auf diese Weise gibt es bei der Echtzeit-Videoaufzeichnung kein Problem. Wenn ein Benutzer das Video jedoch in Echtzeit ansieht, muss diese Bandbreite berücksichtigt werden.Die Bandbreite, die jeder Benutzer zum Ansehen eines Videos beansprucht, beträgt 4 MB.Wenn eine Person zuschaut, ist die Bandbreite der Anzahl der Kameras * Bitrate * (1+N) erforderlich, also 24*4*(1+1)=128M.
4. Aggregationsschalter
Die Aggregationsschicht muss den 3-4M-Stream (170*4M=680M) von 170 Kameras gleichzeitig verarbeiten, was bedeutet, dass der Aggregationsschicht-Switch die gleichzeitige Weiterleitung von mehr als 680M Switching-Kapazität unterstützen muss.Im Allgemeinen ist der Speicher an die Aggregation angeschlossen, sodass die Videoaufzeichnung mit Leitungsgeschwindigkeit weitergeleitet wird.Berücksichtigt man jedoch die Bandbreite der Echtzeitanzeige und -überwachung, belegt jede Verbindung 4 MB, und eine 1000 MB-Verbindung kann das Debuggen und Aufrufen von 250 Kameras unterstützen.Jeder Zugangsschalter ist mit 24 Kameras (250/24) verbunden, was bedeutet, dass das Netzwerk dem Druck von 10 Benutzern standhalten kann, die jede Kamera gleichzeitig in Echtzeit betrachten.
5. Kernschalter
Der Core-Switch muss die Switching-Kapazität und die Verbindungsbandbreite zur Aggregation berücksichtigen.Da der Speicher auf der Aggregationsschicht platziert ist, steht der Core-Switch nicht unter dem Druck der Videoaufzeichnung, das heißt, er muss nur berücksichtigen, wie viele Personen wie viele Videokanäle gleichzeitig ansehen.
Unter der Annahme, dass in diesem Fall 10 Personen gleichzeitig überwachen und jede Person 16 Videokanäle ansieht, muss die Austauschkapazität größer sein als
10*16*4=640M.
6. Auswahlfokus wechseln
Bei der Auswahl von Switches für die Videoüberwachung in einem lokalen Netzwerk muss bei der Auswahl von Access-Layer- und Aggregation-Layer-Switches in der Regel nur der Faktor der Switching-Kapazität berücksichtigt werden, da Benutzer normalerweise über Core-Switches eine Verbindung herstellen und Videos erhalten.Da der Hauptdruck außerdem auf den Switches auf der Aggregationsebene liegt, ist diese nicht nur für die Überwachung des gespeicherten Datenverkehrs verantwortlich, sondern auch für die Anzeige und Anrufüberwachung in Echtzeit. Daher ist es sehr wichtig, die geeignete Aggregation auszuwählen Schalter.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 17. März 2022