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智能化弱電系統(tǒng)工程,該如何選擇合適的網(wǎng)絡(luò)交換機?

  時間: 2022-12-23      1419    

一、首先要知道與交換機有關(guān)的一些重要參數(shù)

1、背板帶寬

      背板帶寬,是交換機接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。背板帶寬標(biāo)志了交換機總的數(shù)據(jù)交換能力,單位為Gbps,也叫交換帶寬。一臺交換機的背板帶寬越高,處理數(shù)據(jù)的能力就越強。

    背板帶寬計算方法:端口數(shù)*端口速度*2=背板帶寬,以華為S1724G為例,該款交換機有24個千兆口。背板帶寬=24*1000*2/1000=48Gbps。
      背板帶寬≤標(biāo)稱背板帶寬,那么交換設(shè)備在背板帶寬上是線速的,也稱無阻塞。

2、轉(zhuǎn)發(fā)性能(各端口包轉(zhuǎn)發(fā)率之和)

      包轉(zhuǎn)發(fā)率,也稱端口吞吐量,是指路由器在某端口進(jìn)行的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)能力,單位通常使用pps(包每秒)來衡量。一般來講,低端的路由器包轉(zhuǎn)發(fā)率只有幾K到幾十Kpps,而高端路由器則能達(dá)到幾十Mpps(百萬包每秒)甚至上百Mpps。

      包轉(zhuǎn)發(fā)率的計算方法:滿配置千兆端口數(shù)×1.488Mpps+滿配置百兆端口數(shù)×0.1488Mpps=包轉(zhuǎn)發(fā)率 
以華為S2700-26TP-SI為例,該交換機有24個百兆口,兩個千兆上聯(lián)口。

     包轉(zhuǎn)發(fā)率=24*0.1488Mpps+2*1.488Mpps=6.5472Mpps。
整機轉(zhuǎn)發(fā)率≤標(biāo)稱包轉(zhuǎn)發(fā)率,那么交換設(shè)備在整機轉(zhuǎn)發(fā)上是線速的,也稱無阻塞。 

二、針對系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計 

     對于一套大中型網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)其交換機配置一般由接入層、匯聚層、核心層三部分組成;如果在一棟樓內(nèi)項目,建議設(shè)計兩層結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?,即,接入層、核心層;對于特殊建筑需要考慮到熱備,熱備分為核心層熱備、匯聚層熱備、接入層熱備(即每一層有兩臺同樣配置的交換機,一臺壞掉,另一臺馬上正常工作,不受影響) 

接入層:

     可選擇8路或16路普通百兆交換機,建議接入交換機上攝像機數(shù)量控制在6-10臺。
我們常用的交換機的實際帶寬是理論值的50%-70%,所以一個百兆口的實際帶寬在50M-70M。4M*12=48M,因此建議一臺百兆接入交換機最大接入12臺720P網(wǎng)絡(luò)攝像機。同時考慮目前網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控采用動態(tài)編碼方式,攝像機碼流峰值可能會超過4M帶寬,同時考慮帶寬冗余設(shè)計,因此一臺百兆接入交換機控制在8臺以內(nèi)時最好的,超過8臺建議采用千兆口。
 
匯聚層:

      性能比接入交換機要求要高,可選擇帶千上傳口的二層交換機。該交換機百兆口與接交換機相連,千兆口與監(jiān)控中心核心交換機連匯聚交換機上攝像機數(shù)量應(yīng)控制在30臺左右。
以720P網(wǎng)絡(luò)攝像機4M碼流計算,前端每臺接入層交換機上有6臺720P網(wǎng)絡(luò)攝像機,該匯聚交換機下聯(lián)5臺接入層交換機。該匯聚層交換機下總帶寬為4M*6*5=120M,因此匯聚交換機與核心交換機級聯(lián)口應(yīng)選千兆口。
 
核心層:

     核心交換機是整個數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的核心,下聯(lián)匯聚交換機,上聯(lián)視頻監(jiān)控平臺,存儲服務(wù)器,數(shù)字矩陣等設(shè)備,建議選擇三層全千兆核心交換機,攝像機數(shù)量超過150臺考慮三層萬兆核心交換機。
 
舉例:

     如果5個IPCAM接入一個交換機,我們一般情況下是使用一個8口交換機,那么這個8口交換機是否滿足要求? 那么我們至少計算這個交換機3個方面的能力。

     1.背板帶寬: 端口數(shù)*端口速度*2=背板帶寬,8*100*2=1.6Gbps/S。
     2.包交換率: 端口數(shù)*端口速度/1000*1.488Mpps=包交換率,
8*100/1000*1.488=1.20Mpps/S,有些交換機的包交換率有時計算出不能達(dá)到此要求,那么就是非線速交換機,當(dāng)進(jìn)行大容量數(shù)量吞吐時,易造成延時。
     3.級聯(lián)口帶寬: IPCAM的碼流*數(shù)量=上傳口的最小帶寬,4.5*5=22.5Mbps/S,通常情況下,當(dāng)IPCAM帶寬超過45Mbps時,建議使用1000M級聯(lián)口。

     常見的監(jiān)控系統(tǒng)該怎么選交換機?需要看背板帶寬、包轉(zhuǎn)發(fā)率嗎?

     答:監(jiān)控系統(tǒng)選交換機,只要看背板帶寬、交換機端口速率,包轉(zhuǎn)發(fā)不用看,因為監(jiān)控不靠交換機進(jìn)行包轉(zhuǎn)發(fā)。 

     三、選型時注意事項:

     1、先計算接入層交換機的背板帶寬、包轉(zhuǎn)發(fā)是否滿足,然后逐級計算匯聚層(接入層總和需求)、核心層的參數(shù)(整個系統(tǒng)需求的背板帶寬、包轉(zhuǎn)發(fā)總和)

     2、如果這個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)只需要接入一個系統(tǒng)且總設(shè)備量少于或等于254,可選用傻瓜交換機;大于508的話,直接用三層交換機。(強烈建議大于254就選三層交換機)

     3、如果這個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要接入多個系統(tǒng),不用考慮接入設(shè)備量多少,都應(yīng)選擇三層交換機,如果為了省成本,可以在接入層接入全部只接入一個系統(tǒng)的設(shè)備,在匯聚和核心采用三層交換機的方式。

     4、交換機建議選擇知名企業(yè)產(chǎn)品(中興、華為、銳捷)。

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