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應(yīng)用背景：

網(wǎng)絡(luò)管理員在視頻監(jiān)控系統(tǒng)安裝過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)圖像卡頻的情況，最大的原因是什么呢？如何才能解決此類(lèi)問(wèn)題？

答：網(wǎng)絡(luò)帶寬不足及傳輸速率不佳。根據(jù)實(shí)際監(jiān)控?cái)z像機(jī)碼流在交換機(jī)的背板帶寬、包的轉(zhuǎn)發(fā)率的性能參數(shù)進(jìn)行分析和合理選擇。 

基本數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：  

首選了解下，攝像機(jī)碼流數(shù)據(jù)：

720P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，主碼流為2~3M，子碼流為0.8~1M，共約4M

1080P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，主碼流為4~6M，子碼流為0.8~1M，共約7M

影響清晰度的因素，通常是視頻傳輸?shù)拇a流設(shè)定（包含了編碼發(fā)送及接收設(shè)備的編解碼能力等），這是前端攝象機(jī)的性能與網(wǎng)絡(luò)無(wú)關(guān)。

通常用戶認(rèn)為清晰度不高是網(wǎng)絡(luò)原因造成的想法實(shí)際是個(gè)誤區(qū)。

其次查閱網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖：
 

 

 

接入交換機(jī)

主要考慮接入層到匯聚層之間的鏈路帶寬。交換機(jī)的上聯(lián)鏈路容量需要大于同時(shí)容納的攝象機(jī)數(shù)量*碼流：24*4=96M，視頻實(shí)時(shí)錄像就沒(méi)有問(wèn)題了。

 

當(dāng)用戶需要實(shí)時(shí)查看錄像時(shí)，必須考慮到每個(gè)用戶查看一個(gè)視頻占用的帶寬4M。假如接入交換機(jī)的每個(gè)攝象機(jī)都有一個(gè)人在看，其計(jì)算方式攝象機(jī)數(shù)量*碼率*（1+N）：24*4*（1+1）=192M

 

匯聚交換機(jī)

在匯聚層需要同時(shí)處理接入層交換機(jī)所有傳輸?shù)臄z象機(jī)的4M碼流，即支持同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)攝像機(jī)數(shù)量*4M以上的交換容量。因?yàn)橥ǔ?shù)據(jù)存儲(chǔ)都在匯聚層上，所以視頻錄像要滿足線速轉(zhuǎn)發(fā)。必須考慮到實(shí)時(shí)查看監(jiān)控的帶寬每個(gè)連接占用4M，一根1000M的鏈路最大可支持250個(gè)攝像頭被調(diào)試調(diào)用。每臺(tái)接入交換機(jī)接24個(gè)攝像頭250/24，相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)可以承受每個(gè)攝像頭同時(shí)有10位用戶在實(shí)時(shí)查看的壓力。

 

核心交換機(jī)

考慮交換容量以及到匯聚的鏈路帶寬，因數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是放置在匯聚層，所以核心交換機(jī)沒(méi)有視頻錄像的壓力，只要考慮同時(shí)多少人看多少路視頻。      

 

實(shí)施案例：

180個(gè)720P高清攝像機(jī)，720P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)碼流4兆，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分接入層-匯聚層-核心層。

 

相關(guān)問(wèn)題：

1、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中影響視頻圖像傳輸?shù)脑蛴心男?/span>

2、如何選擇合適的交換機(jī)產(chǎn)品型號(hào)、原因？

3、百兆與千兆的差別？

4、與交換機(jī)息息相關(guān)因素？

碼流計(jì)算：

          碼流：4Mbps

接入：
          24*4=96Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps
匯聚：
          180*4=720Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps

表示：一根千兆鏈路能夠支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸

接入交換機(jī)考慮以下三個(gè)條件：

一、碼流：24*4=96Mbps，其接入層交換機(jī)上傳端口必須滿足96Mbps/S的傳輸速率要求，考慮到交換機(jī)實(shí)際傳輸速率所以交換機(jī)需選用具有1000M上傳口的。

二、背板帶寬：首選選購(gòu)24口交換機(jī)，具備二個(gè)1000M口?？偠丝跀?shù)量X端口容量的2倍應(yīng)該小于等于背板帶寬，可實(shí)現(xiàn)全雙工無(wú)阻塞的線速交換，證明交換機(jī)具有發(fā)揮最大數(shù)據(jù)交換性能的條件，所以接入層交換機(jī)背板帶寬要求為：24*0.1G*2+1G*2*2=8.8Gbps。

三、包轉(zhuǎn)發(fā)率：1000Mbps口為1.488Mpps/s 、100Mbps為0.1488Mpps/s，接入層交換機(jī)交換速率為：24*0.1488+2*1.488=6.5472Mpps/s，若包轉(zhuǎn)發(fā)率不到6.5472Mpps/s，那么就有理由認(rèn)為該交換機(jī)采用的是有阻塞的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

對(duì)于接入交換機(jī)來(lái)說(shuō)，下聯(lián)口接攝像頭的端口百兆/千兆沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別，但是上聯(lián)必須是千兆，且滿足后面兩個(gè)條件的交換機(jī)為線速交換機(jī)，根據(jù)以上條件分析24臺(tái)720P攝像機(jī)接入層交換機(jī)，需選擇20口以上百兆接入端口，具有1000M上傳口的交換機(jī)，如SP-S1028C。

匯聚層交換機(jī)的條件：

在局域網(wǎng)內(nèi)的視頻監(jiān)控進(jìn)行交換機(jī)選擇時(shí)，因?yàn)橹饕獕毫κ窃趨R聚層交換機(jī)，匯聚層交換機(jī)既要承擔(dān)監(jiān)控存儲(chǔ)的流量，還要承擔(dān)實(shí)時(shí)查看調(diào)用監(jiān)控的壓力。所以選擇適用的匯聚交換機(jī)顯得非常重要。

當(dāng)8個(gè)SP-S1028C交換機(jī)接入，其匯聚成流量為：96*8=768Mbps/s，所以交換機(jī)的上傳端口必須是1000Mbps。  

一臺(tái)可以提供16口全千兆交換機(jī)，包轉(zhuǎn)發(fā)率23.808Mpps(16 x 1.488Mpps )，其滿配置容量應(yīng)達(dá)到 16×1G×2= 32Gbps，才能夠確保在所有端口均在全雙工時(shí)，提供無(wú)阻塞的線速包交換。都滿足的交換機(jī)才是合格的交換機(jī)，如SP-SG1016。

核心層交換機(jī)：在局域網(wǎng)內(nèi)沒(méi)有視頻錄像的壓力，只要考慮同時(shí)多少人看多少路視頻以及設(shè)置管理。因此假設(shè)該案內(nèi)，同時(shí)有10人監(jiān)看，每人看18路視頻，即交換容量需要大于10*18*4=720M，基本不用考慮。