表1 常见摄像机分辨率、码率关系对照参考表
二
如何选择交换机组网?
1000路的监控项目,其重点就是交换机的选择了,这里我们选用三层网络结构,网络结构为接入层‐汇聚层‐核心层。相对两层网络架构,三层架构网络组网规模更大,传输距离更远,网络可拓展性更强。拓扑图如下:
图3 1000路视频传输系统拓扑图
那么各层交换机如何选择呢?1000路的大型监控系统,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。
01
如何选择接入层交换机?
接入层是前端采集设备与传输系统的接口,交换机需易于使用和安装,同时兼具安全性,确保入口数据的安全。当然在设计上,主张使用性价比高的设备。接入层交换机选型设计注意要点如下:
- 单个摄像机码流一般是按4Mbps计算,峰值是6-8M,选型的时候需要考虑到峰值。
- 传输带宽利用率在60%左右,100M的也就60M左右。
- 综上两点,一个百兆交换机一般可以带8路摄像机,8路以上摄像机需采用千兆上联交换机。
- 根据前端的布局方式集中或者分散,可能会采用8到24不同口数的交换机。根据安装环境的不同,还可能会用到工业级交换机。
优特普安防专用接入交换机针对安防应用特点,选用4M大缓存芯片,百 两千兆上联设计,全系列产品具有6KV电源和端口防雷防护设计及宽温设计特点,从而保证了产品质量和监控图像质量。
图4 优特普安防专用接入交换机SF18P-LM
02
汇聚层交换机的选择
汇聚层承上启下,压力较大。与接入层交换机比较,需要更高的性能,更多的接口和更高的交换速率。汇聚层交换机选型设计注意点:
交换机带宽:如果1000路摄像机,汇聚层有8台交换机的话,则每台需要同时处理125只摄像机的4M码流(125*4M=500M),也就意味着汇聚层交换机需要支持同时转发500M以上的交换容量。考虑到前端交换机接入设备的不同,有百兆、千兆、电口或者光口,宜选择千兆光电混合的交换机。
背板带宽:每台汇聚层交换机至少会接入5台千兆交换机,为了保证带宽充足,则交换机背板带宽要求为:(5*1000M*2)/1000=10Gbps的背板带宽。
包转发率:一个1000M口交换机的包转发率为1.488Mpps/s,汇聚层的交换机交换速率为:5**1.488Mpps/s=7.44Mpps。
根据以上条件得出:当有1000路摄像机接入网络时,汇聚层需要满足背板带宽不少于10Gbps,包转发率大于7.44Mpps。
优特普24口光电混合全千兆汇聚网管交换机UTP7524GE-16GF8GT是应用于安防网络监控工程系统网络汇聚层的光电混合网管型全千兆以太网交换机。该产品提供可替换的16个全千兆光口和8个千兆电口,上联2光2电全千兆端口,交换容量为56Gbps,包转发率为42Mpps,可以满足汇聚层交换机的需求。
优特普24口光电混合全千兆汇聚网管交换机
03
核心层交换机的选择
核心交换机主要承担数据转发和网络架构设置功能,对交换能力、网路管理功能、稳定性要求也更高。另外,因为存储设备是在核心层上,需要考虑交换机的交换容量以及到核心链路的带宽和高速转发能力。所以要满足以下条件:
带宽:1000路监控的带宽至少为1000*4Mbps=4000Mbps,核心交换机建议选择高带宽的千兆或万兆交换机,上联端口为万兆,才能使数据通畅。
背板带宽:核心交换机至少会有8个来自汇聚层的千兆接口、2个上联的万兆端口,以及4个可能接入其它的千兆端口,所以一共有12个千兆口与2个万兆口,为了保证带宽充足,则交换机背板带宽要求为:
(12*1000M*2 2*10000*2)/1000=64Gbps的背板带宽。
包转发率:一个千兆口的包转发率为1.488Mpps/s,一个万兆口的包转发率为14.88Mpps/s,为了保证能够线速转发,则至少会有12个千兆口与2个万兆口,则核心交换机交换速率为:
12*1.488Mpps/s 2*14.88Mpps/s=47.56Mpps。
根据以上条件得出:当有1000路摄像机接入网络时,核心层交换机至少需要满足背板带宽不少于64Gbps,包转发率大于47.56Mpps。优特普UTP7748GE-L3万兆上联IPV6堆叠核心交换机,背板带宽高达352G,包转发率达132.Mpps,能很好地满足1000路视频的传输组网要求。