一、 高清監(jiān)控發(fā)展趨勢

視頻處理技術以及網(wǎng)絡技術的發(fā)展，使得高清監(jiān)控技術應用快速發(fā)展。如今，視頻監(jiān)控網(wǎng)絡化、高清化、智能化已經(jīng)不是概念，而是成為了現(xiàn)實。據(jù)相關媒體統(tǒng)計，2017年國內(nèi)網(wǎng)絡攝像機應用占比已高達93%以上。720P、1080P的網(wǎng)絡攝像機應用已經(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)和應用奠定基礎。然而，高清監(jiān)控是一個系統(tǒng)工程。視頻監(jiān)控的最終效果不只是取決于攝像機，而是由攝像機、網(wǎng)絡帶寬、傳輸系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、顯示設備的性能共同決定。

在網(wǎng)絡高清監(jiān)控應用中，交換機成為影響高清網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)質(zhì)量的關鍵因素。造成高清網(wǎng)絡視頻監(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參數(shù)呢？

二、高清網(wǎng)絡監(jiān)控中的交換機選型配置

一個中大型高清網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)需采用三層網(wǎng)絡架構：接入層、匯聚層、核心層。小型網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)需采用二層網(wǎng)絡架構：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)絡高清攝像機，上聯(lián)匯聚交換機。以720P網(wǎng)絡攝像機一般為4M碼流計算，一個百兆口接入交換機最大可以接入幾路720P網(wǎng)絡攝像機呢？

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最大接入12臺720P網(wǎng)絡攝像機。同時，考慮目前網(wǎng)絡監(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計，因此，一臺百兆接入交換機控制在8臺以內(nèi)最好，超過8臺建議采用千兆接入交換機，以免因帶寬不足導致時延及丟包等現(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，存儲服務器，數(shù)字矩陣等設備，是整個高清網(wǎng)絡監(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，必然導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，還應選擇三層全千兆核心交換機。

三層網(wǎng)絡監(jiān)控架構

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=上傳口的最小帶寬,4.5×5=22.5Mbps/S，通常情況下，當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

為了管理方便，建議選擇WEB管理型交換機；

由于視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)流量較大，建議選線速交換機；

視頻數(shù)據(jù)有突發(fā)性特點，交換機緩存越大越好；

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；

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；

為保證網(wǎng)絡監(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)品一般采用較為領先的技術，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)轉發(fā)、網(wǎng)絡傳輸穩(wěn)定性方面都采用了一些特別的技術。

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供電標準，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發(fā)，支持安防監(jiān)控大流量視頻數(shù)據(jù)轉發(fā)，廣泛應用于安防網(wǎng)絡視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡工程接入?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。適應千兆網(wǎng)絡帶寬下的大流量數(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，當系統(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)自愈時間最小為20ms。極大提升了網(wǎng)絡傳輸?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)整風扇的轉速，有效降低噪音，提高風扇壽命，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，適應各類嚴苛環(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)絡管理和PoE應用更簡單。