如何計算一個交換機能帶動多少個網絡監控攝像頭?

四維山人


在安防工程中,首先要確定網絡攝像頭(IPC)的數量,每個攝像頭的分辨率、像素、碼率等參數,並對流量進行計算,然後確定使用什麼樣的交換機,交換機怎麼組網的問題。


題主在問題中沒有明確的網絡攝像頭的具體數量、像素參數,這裡做個假設:

  • 網絡攝像頭數量:1000個

  • 攝像頭參數:1080P,100萬像素、採用H.264編碼方式,那麼每路攝像頭的碼率在5M左右。

帶寬計算

  • 可以手工計算,也可通過手機APP計算,推薦使用“海康雲商”APP,集成了很多計算工具,比如帶寬計算、NVR計算、存儲容量計算等;

  • 如下圖所示,選擇“帶寬計算”,設置IPC的數量為1000,選擇分辨率1080P,編碼類型為H.264,幀率為30fps,那麼總的流量是5.6G。



交換機選擇

  • 如上所示1000臺IPC所需的帶寬是5.6G,那麼需要多個交換機組網實現;

  • 接入層交換機使用百兆交換機即可,上行端口需要滿足千兆,如選用48口的接入交換機,那麼需要至少需要21臺,上行端口支持千兆;

  • 關鍵是匯聚層交換機的選擇,需要使用千兆交換機,端口數>=24,用於連接接入層交換機和NVR等,背板帶寬需要滿足線速需求,1000*24*2=48G,即交換機的背板帶寬>48G。


安防工程中,網絡攝像頭數量、NVR數量帶寬的計算,交換機的選擇,大家有什麼看法呢,歡迎在評論區,留言討論。

如需更多幫助,請私信關注。謝謝


Geek視界


目前常見的常用的網絡攝像機從100萬到130萬還有200萬都有,流量在2-8M,所以如果你選擇交換機應該先估算一個攝像機能有多少的流量,要比這個計算量流出空間餘量。利用率在60%-70%這樣估算,然後再去選擇。

130w的960P攝像機碼流通常是4M,這樣用百兆交換機的話可以接100×0.6=60M;60M/4=15個;千兆的1000M×0.6=600M,600/4=150臺,這些都是按照利用率60%這樣換算的。 再舉個例子,1080P攝像機200萬的話碼流8M,百兆交換機的話100×0.6=60M;60M/8=7,所以可以接7個;千兆的話,1000M×0.6=600M,600/8=75臺。

這樣的算法大家可以看得懂吧,但有人也說了,這樣算不對,應該看交換機的上行端口,這樣估算比較保守,其實選擇這樣介紹,比較容易被接受,算法也不難,能快速的估算出來。 那如果把利用率估算到90行不行,也能亮沒問題,但是攝像機的延遲會很明顯,出現卡頓不流暢的情況。道理都明白,你肯定要保障卡頓在合理接受範圍內,那就不能用90的利用率去估算,保守一點至少流暢啊。 每個交換機的參數都是不一樣的,不同品牌也有差距,只需要記住一個好記住的公式用來估算就可以了。 交換機的硬件性能和網絡拓撲結構在大型監控系統當中佔據非常重要的位置,大型監控系統的線路佈置需要按照接入層、核心層、匯聚層這樣來考慮。


BC右腦


這個很簡單,用倒推計算法即可。

第一步,明確交換機接入的網絡監控攝像頭分辨率和編碼格式,你也知道,分辨率越高,網絡監控攝像頭傳輸的數據量越大,佔用的帶寬就越高;另外就是網絡監控攝像頭的編碼格式主要分為H.264和H.265,同樣的分辨率,265的流量只有264的一半左右。下面這張圖可以幫你參考一下:

舉個栗子,你交換機接入的是H.265格式的1080P的網絡攝像機(當前市場最常見的網絡攝像機),那麼根據上表它通常情況下流量是3Mb/S。

第二步,放點餘量,這是為了防止突發流量導致圖像卡頓。因為網絡攝像機的流量並不是平穩的一條直線,當出現複雜的場景時,會有突發流量產生,這個突發流量大概是通常情況下的2-3倍,如果交換機的帶寬不夠,立馬就會卡頓。考慮到一臺交換機下有多臺網絡攝像機,從整體的平衡考慮,餘量放到60%左右即可。

接上面的栗子,綜合流量考慮,那臺H.265格式的1080P的網絡攝像機就給它考慮3.5/0.6=5M的帶寬好了。

第三步,再放點餘量,這次是為了防止數據併發導致的端口擁塞。你要知道網絡攝像機的流量可是24小時實時併發的,當交換機傳輸經過的視頻流路數越多,瞬間併發的可能性就越大,那麼擁塞的概率就越高,這也是為什麼匯聚層或核心層更容易擁塞的原因。而並不是因為像有些人所說的“交換機實際轉發性能只有理論值的60%~70%”,實際上正規交換機的實際轉發性能一定是線速的,不存在不達理論值的情況。所以在這裡,還要再放60%的餘量。

再接上面的栗子,綜合流量考慮,那臺H.265格式的1080P的網絡攝像機就給它考慮5/0.6=8.4M的帶寬好了。

第四步,看你的攝像機參數,是百兆還是千兆攝像機?如果是百兆攝像機,就剛才那個栗子,那它能帶100/8.4=12臺攝像機左右,如果是千兆攝像機,差不多能帶120臺。


弱電筆記


安防監控中的交換機一般分兩種 ,接入交換機、匯聚交換機,當然大型監控系統還會用到核心交換甚至要多臺做虛擬化,以保證系統的穩定性。

先說下交換機的兩個參數,背板帶寬和包轉發率,背板帶寬是交換機接口或接口卡和數據總線間所能吞吐的最大數據量。背板帶寬決定處理數據的能力,以24口百兆電口加2個千兆複用口交換機為例,計算公式:端口數×相應端口速率×2,乘以2是全雙工模式。計算出:24*2*100+2*2*1000=8.8Gbps,也就是說背板帶板不小於8.8Gbps交換機可以實現全雙工無阻塞交換,證明交換機具有發揮最大數據交換性能的能力。包轉發率1個千兆端口在包長為64字節時的理論吞吐量為1.488Mpps,百兆端口為0.1488Mpps,同樣以剛才的交換機為例計算,滿配置吞吐量24×0.1488Mpps+2×1.488Mpps=6.54Mpps,才能夠確保在所有端口均線速工作時,提供無阻塞的包交換。下面攝像頭接入數量是以這兩個數據為前提計算的。

接入交換機計算比較簡單,交換機的帶寬容量的60%除以單個攝像機的碼流就是可以接入的數量,以百兆交換機為例100M*60%/4M=15。這裡的60%是因為交換機的實際使用帶寬是理論帶寬的50%-70%。130W攝像機H264的碼流4M,200W是8M,H265減半。當然這個也是要看具體品牌的設備的,不少品牌是低於這個數值的。再有通過調節攝像機的分辨率以及幀率是可以降低碼流的,這樣效果會打折扣的。

匯聚交換機的計算方法差不多,但匯聚交換機要考慮到整個系統後期擴容的需求。

海康微信公眾號有專門的安防計算器,需要的話可以去看下。




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