隨著人們對視頻監(jiān)控的要求不斷提高,高清監(jiān)控視頻的應(yīng)用不斷普及,對于設(shè)備的要求也就更高了。
一、 高清監(jiān)控發(fā)展趨勢
視頻處理技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,使得高清監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用快速發(fā)展。如今,視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化已經(jīng)不是概念,而是成為了現(xiàn)實。據(jù)相關(guān)媒體統(tǒng)計,2017年國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)攝像機應(yīng)用占比已高達93%以上。720P、1080P的網(wǎng)絡(luò)攝像機應(yīng)用已經(jīng)很普及。
高清監(jiān)控的好處顯而易見,能看得更清,看得更懂。同時,視頻監(jiān)控大數(shù)據(jù)也為AI深度智能的實現(xiàn)和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。然而,高清監(jiān)控是一個系統(tǒng)工程。視頻監(jiān)控的終效果不只是取決于攝像機,而是由攝像機、網(wǎng)絡(luò)帶寬、傳輸系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、顯示設(shè)備的性能共同決定。
在網(wǎng)絡(luò)高清監(jiān)控應(yīng)用中,交換機成為影響高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。造成高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中出現(xiàn)畫面延時、卡頓等現(xiàn)象的原因很多,但大多數(shù)情況下還是交換機的配置不夠合理,導(dǎo)致帶寬不足造成的。
那如何合理配置交換機?在選擇交換機的時候又要考慮哪些技術(shù)參數(shù)呢?
二、 高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中的交換機選型配置
一個中大型高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)需采用三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu):接入層、匯聚層、核心層。小型網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)需采用二層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu):接入層、匯聚層。
1、 接入層交換機的選擇
接入層交換機下聯(lián)網(wǎng)絡(luò)高清攝像機,上聯(lián)匯聚交換機。以720P網(wǎng)絡(luò)攝像機一般為4M碼流計算,一個百兆口接入交換機大可以接入幾路720P網(wǎng)絡(luò)攝像機呢?
常用的交換機的實際帶寬是理論值的50%-70%,所以一個百兆口的交換機實際帶寬在50M-70M。4M*12=48M,因此,建議一臺百兆接入交換機大接入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)好,超過8臺建議采用千兆接入交換機,以免因帶寬不足導(dǎo)致時延及丟包等現(xiàn)象。
2、 匯聚層交換機的選擇
匯聚層交換機下聯(lián)接入層交換機,上聯(lián)監(jiān)控中心核心交換機。一般情況下,匯聚交換機需選擇帶千兆上聯(lián)口的交換機。
還是以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的級聯(lián)口應(yīng)選千兆口。
3、 核心層交換機的選擇
核心層交換機主要下聯(lián)匯聚層交換機,上聯(lián)監(jiān)控中心視頻監(jiān)控平臺,存儲服務(wù)器,數(shù)字矩陣等設(shè)備,是整個高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的核心。
在選擇核心交換機時,必須考慮整個系統(tǒng)的帶寬容量,如果核心層交換機配置不當(dāng),必然導(dǎo)致視頻畫面無法流暢顯示。因此,監(jiān)控中心需選擇全千兆口核心交換機。如點位較多,需劃分VLAN,還應(yīng)選擇三層全千兆核心交換機。
三層網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控架構(gòu)
三、 交換機選型舉例分析
如果5個IPCAM接入一個交換機,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?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
2、 包交換率:端口數(shù)×端口速度÷1000×1.488Mpps;8×100÷1000×1.488=1.20Mpps,有些交換機的包交換率有時計算出不能達到此要求,那么可能是非線速交換機,當(dāng)進行大容量數(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。
四、交換機選型其他注意事項
n 為了管理方便,建議選擇WEB管理型交換機;
n 由于視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)流量較大,建議選線速交換機;
n 視頻數(shù)據(jù)有突發(fā)性特點,交換機緩存越大越好;
n 為保證視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)流暢傳輸,交換機需有流量控制功能;
n 為避免斷網(wǎng)造成數(shù)據(jù)丟失,建議選擇快速環(huán)網(wǎng)交換機;
n 為保證網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的穩(wěn)定可靠,建議選擇知名品牌交換機。
業(yè)內(nèi)知名品牌的交換機產(chǎn)品一般采用較為領(lǐng)先的技術(shù),且產(chǎn)品穩(wěn)定可靠,還有些交換機產(chǎn)品是特別為安防高清監(jiān)控而研發(fā),在保障大流量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、網(wǎng)絡(luò)傳輸穩(wěn)定性方面都采用了一些特別的技術(shù)。
例如,優(yōu)特普24口全千兆網(wǎng)管型PoE交換機產(chǎn)品采用博通芯片,支持國際IEEE8023.af/at供電標(biāo)準(zhǔn),提供靈活的千兆光/電多種接入方式。產(chǎn)品具有24個下聯(lián)千兆PoE電口和4個上聯(lián)千兆光口,所有端口能達到無阻塞的線速轉(zhuǎn)發(fā),支持安防監(jiān)控大流量視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),廣泛應(yīng)用于安防網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)工程接入?yún)R聚等場合。
優(yōu)勢特點
l 端口豐富:24個下聯(lián)千兆PoE電口 + 4個上聯(lián)千兆光口。適應(yīng)千兆網(wǎng)絡(luò)帶寬下的大流量數(shù)據(jù)傳輸需求,保障高清視頻監(jiān)控的流暢傳輸;
l 工業(yè)級芯片:采用Broadcom芯片,集成ARM A9處理器,40nm COMS制程工業(yè),12Mbit 高緩存特別適合大碼流的視頻傳輸,所有端口能達到無阻塞的線速轉(zhuǎn)發(fā),工作穩(wěn)定可靠;
l 快速環(huán)網(wǎng):采用快速環(huán)網(wǎng)技術(shù),當(dāng)系統(tǒng)主鏈路出現(xiàn)故障時,系統(tǒng)自動選擇備份鏈路進行傳輸,系統(tǒng)自愈時間小為20ms。極大提升了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆(wěn)定可靠性,保障數(shù)據(jù)傳輸安全;
l 智能溫控風(fēng)扇:內(nèi)置溫度傳感器,可根據(jù)芯片、電源溫度來智能調(diào)整風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速,有效降低噪音,提高風(fēng)扇壽命,確保系統(tǒng)高度穩(wěn)定可靠;
l 超強防護性能:6KV防雷、8KV防靜電,超強防護抗干擾性能,適應(yīng)各類嚴(yán)苛環(huán)境;
l 豐富的2層網(wǎng)管和PoE管理功能:產(chǎn)品支持Web 2層管理軟件,支持Web PoE管理軟件,使得網(wǎng)絡(luò)管理和PoE應(yīng)用更簡單。