网络摄像机带宽计算方式.doc

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1、网络监控交换成机选择  问题: 不稳定的网络监控系统,不光是视频卡顿,而是会存在大量的视频包丢失,各种糟糕的用户体验.          高清监控在安防监控领域越来越广泛，特别是网络高清的增长迅猛。然而网络系统的技术对于安防行业相对于比较陌生。在第4期我们讲道了网络监控的延时和网络架构对监控的影响，这期我们重点讲"中小型网络监控项目,网络交换设备的选择"。       如果以保障效果为前提, 首要建议是"独立搭建视频监控网络,与办公网络隔离".        监控网络有三层架构方式：核心层, 汇聚层,接入层,传输中继层        上行:  网络摄像机传输视频(主码流+辅码流), 

2、NVR/监控平台转发流,少量控制命令       下行:  NVR存储/磁盘阵列/监控平台服务器, 解码器/解码矩阵, 客户访问端   以选用720P的摄像机为例，分别选择对应交换机。 前端20路720P接入1个接入层交换机       * 传输中继层（延长距离，和讲就近几个摄像头接入到一条网线上）          为了覆盖到各个摄像头和远距离传输, 监控需要用到小路数的交换机作为传输的中继/汇聚. 如果不需要进行汇聚,甚至于可以选择网线的延长器来处理. 传输中继层交换机通常100M普通交换机即可. 不建议多级级联，远距离用光纤。     *接入层交换机的选择（连接前端摄像机，并将

3、视频数据上传汇聚层）        通常选择原则是：低于12路720P，选100M上行交换机即可；超过12路720P选千兆上行线速交换机，x个100M端口，2个1000M电口。    例如：720P网络摄像机码流大致为4.5Mbps,20个摄像机就是20*4.5=90Mbps，也就是说接入层交换机上传端口必须满足90Mbps/S的传输速率要求,考虑到交换机实际传输速率(通常为标称值的30%，100M的也就30M左右)，所以接入层交换机应选用具有1000M上传口的交换机。接入层如果选择24口交换机满负荷运行，则背板带宽最好在8.8Gbps以上，包转发率在6.55Mpps/S。   * 

4、汇聚层交换机的选择（接收接入层交换机数据，存储（NVR/磁盘整列连接），矩阵/解码器/客户访问端，并与核心层相连）        基本所有的视频流在这一层交互，其带宽压力是最大的，需要同时考虑上/下行压力。系统前端摄像头路数在12路720P以内，用100M即可。12路以上建议用全千兆电口交换机。       * 核心层（作为管理，控制，远处访问，视频转发）       功能完善，可靠性更为重要。视频转发需求数量和并发特性决定选择用什么性能的交换机。    ---------------------------------------------------------------- 

5、案例：  有个园区网，500多个高清摄像机，码流3~4兆，网络结构分接入层-汇聚层-核心层。存储在汇聚层，每个汇聚层对应170个摄像机。 背板带宽  所有端口容量X端口数量之和的2倍应该小于背板带宽，可实现全双工无阻塞的线速交换，证明交换机具有发挥最大数据交换性能的条件。 例如：一台最多可以提供48个千兆端口的交换机，其满配置容量应达到 48×2G×2= 192Gbps，才能够确保在所有端口均在全双工时，提供无阻塞的线速包交换。 包转发率  满配置包转发率(Mbps)=满配置GE端口数×1.488Mpps+满配置百兆端口数×0.1488Mpps ，其中1个千兆端口在包长为64字节时的

6、理论吞吐量为1.488Mpps。   例如：如果一台交换机最多能够提供24个千兆端口，而宣称的包转发率不到35.71 Mpps(24 x 1.488Mpps = 35.71)，那么就有理由认为该交换机采用的是有阻塞的结构设计。   一般是两者都满足的交换机才是合格的交换机    背板相对大，吞吐量相对小的交换机，除了保留了升级扩展的能力外就是软件效率/专用芯片电路设计有问题；背板相对小，吞吐量相对大的交换机，整体性能比较高。   摄像机码流         影响清晰度的因素，通常是视频传输的码流设定（包含了编码发送及接收设备的编解码能力等），这是前端摄象机的性能，与网络无关。通常用户

7、认为清晰度不高，认为是网络原因造成的想法实际是个误区。   一根千兆链路能够支持数据传输 码流：4Mbps 接入：24*4=96Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps 汇聚：170*4=680Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps 接入交换机        接入层交换机，主要考虑到接入到汇聚之间的链路带宽。也即交换机的上联链路容量需要大于同时容纳的摄象机数*码率。这样视频实时录像就没有问题，但是如果有用户在实时看到录像，就还需要考虑到这