监控网络中如何选择交换机?

交换机,是监控网络传输设备的核心角色。提起交换机选型,大家可能就想到有很多重要的参数规格需要考虑,硬件上百兆千兆万兆速率的端口、电口/光口/PoE口、端口数量、MAC地址表深度、转发延迟、缓存大小、VLAN、隔离等等。如果交换机选择不合适,会导致各种各样的故障、问题,严重影响了项目的交付和体验。

当然,在选择交换机之前,务必要绘制出本项目的拓扑图,一来为了科学合理的规划选型,二来对整个项目了如指掌,便于后期维护。对于拓扑的绘制,不一定需要非常专业的画图技巧或者使用专业的工具,只需要画的清晰明了即可。

根据绘制出来的拓扑,我们可以确定各个交换机需要多少个端口、光纤口还是以太网口、PoE交换机还是普通交换机、哪个设备为核心交换机等等,因此,可以很快确定交换机数量、端口数量和交换机类型,下面就常见选型中重要考虑条件进行介绍。

千百兆交换机怎么选?

安防监控的交换网络中,需要传输大量、持续的视频数据,这就要求交换机具有稳定转发数据的能力。交换机下接入的摄像头数量越多,流经该交换机的数据量就会越大。如果我们把码流想象成水流,那么交换机就是一个个的水利枢纽,如果汇集的水流超出负载能力,大坝就会溃堤。同理,如果交换机下的摄像头转发的数据量超出某个端口的转发能力,亦会造成这个端口丢弃大量的数据造成问题。

例如,一台百兆的交换机转发了超出100M的数据量,造成大量丢包,出现花屏卡顿。

那么,到底多少个摄像头,选择千兆接口呢?我们选择的唯一标准是:摄像头上联端口转发数据量的大小,如果上联接口承载的数据量大于70M,则这个端口就需要是千兆端口,也就是选择千兆交换机或者千兆上联交换机。

快速计算方法:

带宽值=(子码流+主码流)*通道数*1.2

带宽值>70M,用千兆

带宽值<70M,用百兆

例如一个交换机下连接了20H.264 200W的摄像头(4+1M),上联端口的转发速率是5*20*1.2=120M>70M,就需要使用千兆交换机。当然,如果经过你的计算,交换机有一个端口需要是千兆,那就需要配千兆交换机或者千兆上联交换机。

说明:120%70M均是考虑实际以太网传输或协议开销参考值。

工程常用的摄像机主要有H.264 4MH.265 2M两种码率,根据这个码率大小来计算:

我们以H.264 200W摄像机(主子码流按4+1M计算),常见的串联型网络中的带宽计算和交换机选型:

星型的网络结构如下:

大家可能会想,智能编码的码率不是极低吗?是不是用了智能编码就可以用百兆交换机?实际上,智能编码确实数倍降低了码率,原来的百兆无法承载的固定码率,用了智能编码是可以有效的降低网络由于带宽瓶颈造成的问题,这也是我们推荐使用智能编码的原因之一。

但是,在工程设计的时候,需要以固定码率或极端网络情况进行考虑和设计,这样才能容忍和预防极端情况的发生。所以计算用百兆交换机还是千兆交换机,还是要参考前面提供的公式,不需要考虑智能编码。

核心交换机怎么选?

对于大中型的监控网络,会按照接入-汇聚-核心的扁平结构设计。核心交换机是整个网络的数据转发中心,承载着大量的数据量,所以务必需要保证核心交换机的各个端口转发没有瓶颈。

有一些朋友对于核心交换机的选择有一些误区,例如有 200500 个摄像头,如果按照 500*5M=2500M 的方式计算,结果远远大于千兆端口的转发速率,就不可以使用千兆交换机了吗?必须要万兆交换机吗?不是的,事实上典型的大型监控网络中,流量一定是分布在多个端口,由多个千兆端口进行转发。如下图:

可以看出,每一个端口均没有超出 1000M,而 TP-LINK 全千兆交换机的任何两个千兆端口之间就可以实现 1000M 的双向传输,总的吞吐量(满载)一般小于或等于交换机的背板带宽。

所以在选择核心交换机的时候,根据IPC数量,建议如下:

100~200台,推荐千兆管理型交换机

200~500台,推荐三层管理型交换机

TP-LINK 目前二/三层管理型全千兆交换机,均适合作为监控网络的核心交换,承担大容量数据交换。组建各样的网络。对于大型或超大型(300~1000)的监控网络,需要使用三层交换机划分网段,建议使用三层交换机。下面给了大家100300500个点位的组网方案。

100个左右点位:重点设计无阻塞转发核心,推荐使用TL-SG3428TL-SG3226等。

300个左右点位:重点设计多网段、流畅转发,推荐选择TL-SG5428TL-SH6428等交换机构建核心交换。

500个点位的规模:需要进行冗余设计,可以选择TL-SH8434TL-SH7428TL-SG6428Q等组建三层冗余核心网络,非常适合在政企等大型园区。

PoE交换机怎么选?

PoE就是通过网线进行供电和数据传输的一种技术,只需要一条网线就可以接入一个PoE摄像机点位,不需要额外的布线,而且相比传统的交流、12V直流集中供电都更安全可靠,基本没有传输距离限制。

那么在选择PoE交换机的时候,需要注意哪些细节呢?

首先是单端口功率是否可以满足交换机下挂接的任意一款IPC的最高功率,也就是根据IPC的最大功率选择交换机的规格。普通的PoE IPC功率不超过10W,所以交换机只需要支持802.3af即可。但部分高速球机的功率需求约20W,或者部分无线接入AP的功率更高,则需要交换机支持802.3at。下面是两种技术对应的输出功率:

其次,确认最大供电功率满足要求。需要将所有IPC的功率考虑在内,交换机的最大输出供电功率需要大于所有IPC的功率之和。

最后,需要考虑交换机对802.3供电类型进行了解,如果使用八芯网线进行传输,则不需要考虑。如果是四芯网线,则需要确认交换机是否支持A类供电,TP-LINK全系列PoE供电设备均支持A/B类。

选择的时候,可以结合各类PoE的优势和成本考虑,进行选择:

当然,PoE功能的考虑之外,还需要考虑千百兆端口速率、WEB管理等功能。

光纤交换机怎么选?

在远距离点位的监控中,经常会用到光纤收发器、光纤交换机。我们有完备的光纤交换网络设备,包括收发器、交换机、模块,用于组建稳定远距离的光网络。

光交换机、光纤收发器、光模块可以相互搭配使用,但是在选择的时候,需要成对使用。务必保证 A\B 端匹配。AB 端就是光纤传输的两端,无论两端选择的是交换机、光模块还是光纤收发器,两端必须分别是 AB才能配对使用(在产品型号上有标明是Aor B端)

我司 A 端设备的工作波长是 1310nm(接收)、1550nm(发送),必须要搭配 TP-LINK B 端光纤收发器(RX1550nmTX1310nm)使用。我司所有光纤收发器和光纤交换机的型号都标有 AB 端,如 TL-FC342A-20TL-FC318B-20

除此之外,也需要考虑端口速率、光纤类型、双纤或单纤这些常规注意事项。

选择机型

我司提供全系列适用于各类监控场景(环境)的交换机,您可以根据需要选择:

交换机类型

端口数量

型号

特征

百兆交换机

5

TL-SF1005+

TL-SF1005D

全百兆端口,无需管理,即插即用,标准机架式(S)和桌面型(D

8

TL-SF1008+

TL-SF1008D

16

TL-SF1016S

TL-SF1016D

24

TL-SF1024S

TL-SF1024D

千百兆混合交换机

8~12

TL-SL3109

TL-SL3210

8个百兆端口,1个千兆端口(SFP光纤口),简单网管型

16~20

TL-SL3218

TL-SL3218-Combo

16个百兆端口,2个千兆端口(SFP光纤口),简单网管型

24~28

TL-SL1226

TL-SL2428

TL-SL3226

TL-SL3428

TL-SL5428

24个百兆端口,2个千兆端口(SFP光纤口), 有即插即用型、简单网管型两类

48~52

TL-SL1351

TL-SL2452

TL-SL3452

48个百兆端口,2个千兆端口(SFP光纤口),有即插即用型、简单网管型两类

全千兆交换机

5~10

TL-SG1005D

TL-SG1005M

TL-SG2005

TL-SG1008

TL-SG1008D

TL-SG3210

5/8个千兆端口,有即插即用型、简单网管型两类

16~20

TL-SG1016T

TL-SG1016DT

TL-SG3218

16个千兆端口,有即插即用型、简单网管型两类,部分型号有光纤接口

24~28

TLSG1024T

TL-SG1024DT

TL-SG3226

TL-SG3428

24个千兆端口,有即插即用型、简单网管型两类,部分型号有光纤接口

48~52

TL-SG1048

TL-SG2452

TL-SG3452

TL-SG5452

48个千兆端口,有即插即用型、简单网管型两类,部分型号有光纤接口

PoE交换机

5~10

TL-SF1005P

TL-SF1005MP

TL-SF1008P

TL-SF1009PE

TL-SF1009P

5/8个百兆PoE接口,即插即用

TL-SL1210PE

TL-SL1210P

8个百兆PoE接口,2个千兆接口

TL-SG1005P

TL-SG1210P

5/9个千兆PoE接口,部分型号有光纤接口

16~20

TL-SL2218P

TL-SL1218MP

16个百兆PoE接口,2个光纤接口

TL-SG1218PE

16个千兆PoE接口,2个光纤接口

24~28

TL-SL2226P

TL-SL1226PE

TL-SL1226P

24个百兆PoE接口,2个千兆接口

TL-SG1226P

TL-SG3424P

TL-SG3226PE

24个千兆PoE接口,部分型号有光纤接口

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