怎麼計算多少個監控攝像頭用多少兆的交換機?我來介紹下。

從監控系統的組網結構來看，一箇中大型的高畫質影片監控系統通常是三層組網架構：接入層、匯聚層、核心層。

①接入層交換機:主要連線前端網路高畫質攝像機，通常交換機的實際頻寬是理論值的70%左右，因此百兆的交換機可用頻寬70M，100萬畫素的攝像頭碼流值在3M左右，因此70/3=23臺，也就是一臺百兆交換機理論上最大可以接23臺100萬攝像機，但是由於攝像機採用動態編碼方式，攝像機碼流峰值可能會超3M，因此一臺8口百兆交換機，建議攝像機接入數量在6臺左右。②匯聚層交換機:匯聚層交換機是承上啟下，效能要求比接入層高，如果接入層每臺交換機接6臺200萬畫素攝像機，碼流值平均4M，那麼5臺交換機頻寬就是4X6X5=120M，因此匯聚層應該選擇帶千兆上傳口的二層交換機。③核心層交換機:是整個監控系統的核心，要考慮整個系統的頻寬容量，通常選擇全千兆口核心交換機；如果攝像機的數量較多，需按區域劃分不同VLAN，同時要選擇三層全千兆口核心交換機；如果是大型的監控系統，還需要選擇三層萬兆核心交換機。

①背板寬度:如果一臺交換機的背板頻寬越高，那麼它的處理資料的能力就越強，背板頻寬計算方法：埠數*埠速度*2=背板頻寬，如果交換機有24個千兆口，那麼它的背板頻寬=24*1000*2/1000=48Gbps。

②包轉發率:是指路由器在某埠進行的資料包轉發能力，包轉發率的計算方法：滿配置千兆埠數×1.488Mpps+滿配置百兆埠數×0.1488Mpps=包轉發率， 注意:1個千兆埠在包長為64位元組時的理論吞吐量是1.488Mpps，1個百兆埠在包長為64位元組時的理論吞吐量是0.1488Mpps。

一、根據攝像機的碼流和數量來選擇

1、攝像機碼流

選擇交換機前，首先要弄清楚每路影象佔用多少頻寬。

2、攝像機的數量

要弄清楚交換機的頻寬容量。常用交換機有百兆交換機、千兆交換機。它們的實際頻寬一般只有理論值的 60~70% ，所以它們埠的可利用頻寬大致是 60Mbps 或 600Mbps。

舉例：

根據你使用的網路攝像機的品牌看單臺碼流，再去估算一臺交換機能接多少臺攝像機。

比如 :

①130 萬：960p 攝像機單臺碼流通常 4M，用百兆交換機，那麼就可以接 15 臺(15×4=60M); 用千兆交換機，可以接 150(150×4=600M) 。

②200 萬： 1080P 攝像機單臺碼流通常 8M，用百兆交換機，可以接 7 臺( 7×8=56M); 用千兆交換機，可以接 75 臺(75×8=600M) 這些都是以主流的 H.264 攝像頭為例給大家講解的，H.265 減半就可以了。

從網路拓撲結構上來講，一個區域網通常是兩到三層結構。接攝像機那端為接入層，一般用百兆交換機就夠了，除非你在一個交換機上接了很多個攝像機。

彙集層、核心層則要按該交換機匯聚了多少路影象來計算。 計算方法如下：如果接 960P 的網路攝像機，一般 15 路影象以內，用百兆交換機;超過 15 路則用千兆交換機;如果接 1080P 的網路攝像機，一般 8 路影象以內，用百兆交換機，超過 8 路則用千兆交換機。

二、交換機的選擇要求

　　監控網路有三層架構方式：核心層，匯聚層，接入層。

1、接入層交換機的選擇

條件 1： 攝像機碼流：4Mbps，20 個攝像機就是 20*4=80Mbps。

也就是說，接入層交換機上傳埠必須滿足 80Mbps/s 的傳輸速率要求，考慮到交換機實際傳輸速率(通常為標稱值的 50%，100M 的也就 50 M 左右，)，所以接入層交換機應選用具有 1000M 上傳口的交換機。

條件 2： 交換機的背板頻寬，如選擇 24 口交換機，自帶二個 1000M 口，總共 26 口，則接入層的交換機背板頻寬要求為：(24*100M*2+1000*2*2)/1000=8.8Gbps 的背板頻寬。

根據以上條件得出： 當有 20 路 720P 攝像機接入一個交換機時，此交換機至少必須具有 1 個 1000M 上傳口、20 個以上的 100M 接入端口才能滿足需求。

2、匯聚層交換機的選擇

假如總共有 5 個交換機接入，每個交換機有 20 攝像機，碼流為 4M,那麼匯聚層的流量為：4Mbps*20 *5=400Mbps，那麼匯聚層的上傳埠必須是 1000M 以上的。

如果 5 個 IPC 接入一個交換機，一般情況下需使用一個 8 口交換機，那麼這個8口交換機是否滿足要求?可以看如下三個方面：

背板頻寬：埠數*埠速度*2=背板頻寬 ，即 8*100*2=1.6Gbps。

包交換率：埠數*埠速度/1000*1.488Mpps=包交換率，即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，那麼就是非線速交換機，當進行大容量數量吞吐時，易造成延時。

級聯口頻寬：IPC 的碼流*數量=上傳口的最小頻寬，即 4.*5=20Mbps。通常情況下，當 IPC 頻寬超過 45Mbps 時，建議使用 1000M 級聯口。

三、到底該如何選擇交換機

　　舉例有個園區網，500 多個高畫質攝像機，碼流 3~4 兆，網路結構分接入層‐匯聚層‐核心層。儲存在匯聚層，每個匯聚層對應 170 個攝像機。

　　面臨的問題：如何選擇產品，百兆與千兆的差別，影響影象在網路中傳輸的原因有哪些，哪些因素是與交換機相關的……

1、背板頻寬

所有埠容量 x 埠數量之和的 2 倍應該小於標稱背板頻寬，可實現全雙工無阻塞的線速交換，證明交換機具有發揮最大資料交換效能的條件。

例如：一臺最多可以提供 48 個千兆埠的交換機，其滿配置容量應達到 48 ×1G×2=96Gbps，才能夠確保在所有埠均在全雙工時，提供無阻塞的線速包交換。

背板相對大、吞吐量相對小的交換機，除了保留了升級擴充套件的能力外，就是軟體效率/專用晶片電路設計有問題;背板相對小、吞吐量相對大的交換機，整體效能比較高。

攝像機碼流影響清晰度，通常是影片傳輸的碼流設定(包含了編碼傳送及接收裝置的編解碼能力等)，這是前端攝象機的效能，與網路無關。

通常使用者認為清晰度不高，認為是網路原因造成的想法實際是個誤區。

根據上面的案例，計算：

碼流：4Mbps

接入：24*4=96Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps

匯聚：170*4=680Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps

3、接入交換機

主要考慮到接入到匯聚之間的鏈路頻寬，即交換機的上聯鏈路容量需要大於同時容納的攝象機數*位元速率。

這樣影片實時錄影就沒有問題，但如果有使用者在實時看到錄影，就還需要考慮到這個頻寬，每個使用者檢視一個影片佔用的頻寬就是 4M，如果一個接入交換機的每個攝象機都有一個人在看，就需要攝象機數*位元速率*(1+N)的頻寬，即 24*4*(1+1)=128M。

4、匯聚交換機

但要考慮到實時檢視監控的頻寬，每個連線佔用 4M，一條 1000M 的鏈路可以支援 250 個攝像頭被除錯呼叫。每臺接入交換機接 24 個攝像頭，250/24，相當於網路可以承受每個攝像頭同時有 10 位使用者在實時檢視的壓力。

5、核心交換機

核心交換機，需要考慮交換容量以及到匯聚的鏈路頻寬，因為儲存是放置在匯聚層的，所以核心交換機沒有影片錄影的壓力，即只要考慮同時多少人看多少路影片即可。

假設該案例內，同時有 10 人監看，每人看 16 路影片，即交換容量需要大於10*16*4=640M。

6、交換機選擇重點

區域網內的影片監控進行交換機選擇時，接入層和匯聚層交換機的選擇通常只需要考慮交換容量的因素就夠了，因為使用者通常都是透過核心交換機連線並獲取影片的。

另外，由於主要壓力是在匯聚層交換機，因為既要承擔監控儲存的流量，還要承擔實時檢視呼叫監控的壓力，所以選擇適用的匯聚交換機顯得非常重要。