交换机端口数和摄像机数量之间的关系

交换机端口数和摄像机数量之间的关系！

一个交换机能带动多少个网络监控摄像头？千兆交换机一般接200万网络摄像机能接几个？24个网络头，用一台24口百兆交换机行不行？这样的问题。今天我们就一起来了解一下交换机端口数和摄像机数量之间的关系！

一、根据摄像机的码流和数量来选择

1、摄像机码流

选择交换机前，首先要弄清楚每路图像占用多少带宽。

2、摄像机的数量

要弄清楚交换机的带宽容量。常用交换机有百兆交换机、千兆交换机。它们的实际带宽一般只有理论值的 60~70% ，所以它们端口的可利用带宽大致是 60Mbps 或 600Mbps。

举例：

根据你使用的网络摄像机的品牌看单台码流，再去估算一台交换机能接多少台摄像机。比如 :

①130 万：960p 摄像机单台码流通常 4M，用百兆交换机，那么就可以接 15 台（15×4=60M）；用千兆交换机，可以接 150（150×4=600M）。

②200 万：1080P 摄像机单台码流通常 8M，用百兆交换机，可以接 7 台（ 7×8=56M）；用千兆交换机，可以接 75 台（75×8=600M）这些都是以主流的 H.264 摄像头为例给大家讲解的，H.265 减半就可以了。

从网络拓扑结构上来讲，一个局域网通常是两到三层结构。接摄像机那端为接入层，一般用百兆交换机就够了，除非你在一个交换机上接了很多个摄像机。

汇集层、核心层则要按该交换机汇聚了多少路图像来计算。计算方法如下：如果接 960P 的网络摄像机，一般 15 路图像以内，用百兆交换机；超过 15 路则用千兆交换机；如果接 1080P 的网络摄像机，一般 8 路图像以内，用百兆交换机，超过 8 路则用千兆交换机。

二、交换机的选择要求

监控网络有三层架构方式：核心层，汇聚层，接入层。

1、接入层交换机的选择

条件 1：摄像机码流：4Mbps，20 个摄像机就是 20*4=80Mbps。

也就是说，接入层交换机上传端口必须满足 80Mbps/s 的传输速率要求，考虑到交换机实际传输速率(通常为标称值的 50%，100M 的也就 50 M 左右，)，所以接入层交换机应选用具有 1000M 上传口的交换机。

条件 2：交换机的背板带宽，如选择 24 口交换机，自带二个1000M 口，总共 26 口，则接入层的交换机背板带宽要求为：(24*100M*2+1000*2*2)/1000=8.8Gbps 的背板带宽。

条件 3：包转发率：一个 1000M 口的包转发率为 1.488Mpps/s，则接入层的交换机交换速率为：(24*100M/1000M+2)*1.488=6.55Mpps。

根据以上条件得出：当有 20 路 720P 摄像机接入一个交换机时，此交换机至少必须具有 1 个 1000M 上传口、20 个以上的 100M 接入端口才能满足需求。

2、汇聚层交换机的选择

假如总共有 5 个交换机接入，每个交换机有 20 摄像机，码流为 4M,那么汇聚层的流量为：4Mbps*20 *5=400Mbps，那么汇聚层的上传端口必须是 1000M 以上的。

如果 5 个 IPC 接入一个交换机，一般情况下需使用一个 8 口交换机，那么这个8 口交换机是否满足要求？可以看如下三个方面：背板带宽：端口数*端口速度*2=背板带宽，即8*100*2=1.6Gbps。

包交换率：端口数*端口速度/1000*1.488Mpps=包交换率，即8*100/1000*1.488=1.20Mpps。

有些交换机的包交换率有时计算出不能达到此要求，那么就是非线速交换机，当进行大容量数量吞吐时，易造成延时。

级联口带宽：IPC 的码流*数量=上传口的最小带宽，即4.*5=20Mbps。通常情况下，当 IPC 带宽超过 45Mbps 时，建议使用

1000M 级联口。

三、到底该如何选择交换机

举例有个园区网，500 多个高清摄像机，码流 3~4 兆，网络结构分接入层‐汇聚层‐核心层。存储在汇聚层，每个汇聚层对应 170 个摄像机。

面临的问题：如何选择产品，百兆与千兆的差别，影响图像在网络中传输的原因有哪些，哪些因素是与交换机相关的……

1、背板带宽

所有端口容量 x 端口数量之和的 2 倍应该小于标称背板带宽，可实现全双工无阻塞的线速交换，证明交换机具有发挥最大数据交换性能的条件。

例如：一台最多可以提供 48 个千兆端口的交换机，其满配置容量应达到 48 ×1G×2=96Gbps，才能够确保在所有端口均在全双工时，提供无阻塞的线速包交换。

2、包转发率

满配置包转发率(Mbps)=满配置 GE 端口数×1.488Mpps+满配置百兆端口数× 0.1488Mpps ，其中 1 个千兆端口在包长为 64 字节时的理论吞吐量为1.488Mpps。

例如：如果一台交换机最多能够提供 24 个千兆端口，而宣称的包转发率不到 35.71 Mpps(24 x 1.488Mpps = 35.71)，那么就有理由认为该交换机采用的是有阻塞的结构设计。

一般是背板带宽和包转发率都满足的交换机才是合适的交换机。

背板相对大、吞吐量相对小的交换机，除了保留了升级扩展的能力外，就是软件效率/专用芯片电路设计有问题；背板相对小、吞吐量相对大的交换机，整体性能比较高。

摄像机码流影响清晰度，通常是视频传输的码流设定（包含了编码发送及接收设备的编解码能力等），这是前端摄像机的性能，与网络无关。

通常用户认为清晰度不高，认为是网络原因造成的想法实际是个误区。

根据上面的案例，计算：

码流：4Mbps

接入：24*4=96Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps

汇聚：170*4=680Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps

3、接入交换机

主要考虑到接入到汇聚之间的链路带宽，即交换机的上联链路容量需要大于同时容纳的摄像机数*码率。这样视频实时录像就没有问题，但如果有用户在实时看到录像，就还需要考虑到这个带宽，每个用户查看一个视频占用的带宽就是 4M，如果一个接入交换机的每个摄象机都有一个人在看，就需要摄象机数*码率*（1+N）的带宽，即24*4*（1+1）=128M。

4、汇聚交换机

汇聚层需要同时处理170 只摄象机的 3‐4M 码流（170* 4M=680M），也就意味着汇聚层交换机需要支持同时转发 680M 以上的

交换容量。一般存储都接在汇聚上，所以视频录像是线速转发。但要考虑到实时查看监控的带宽，每个连接占用 4M，一条 1000M 的链路可以支持 250 个摄像头被调试调用。每台接入交换机接 24 个摄像头，250/24，相当于网络可以承受每个摄像头同时有 10 位用户在实时查看的压力。

5、核心交换机

核心交换机，需要考虑交换容量以及到汇聚的链路带宽，因为存储是放置在汇聚层的，所以核心交换机没有视频录像的压力，即只要考虑同时多少人看多少路视频即可。

假设该案例内，同时有 10 人监看，每人看 16 路视频，即交换容量需要大于 10*16*4=640M。

6、交换机选择重点

局域网内的视频监控进行交换机选择时，接入层和汇聚层交换机

的选择通常只需要考虑交换容量的因素就够了，因为用户通常都是通过核心交换机连接并获取视频的。另外，由于主要压力是在汇聚层交换机，因为既要承担监控存储的流量，还要承担实时查看调用监控的压力，所以选择适用的汇聚交换机显得非常重要。

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