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如何计算一个交换机能带动多少个网络监控摄像头?

发布时间:2020-04-12 08:58:54

如何计算一个交换机能带动多少个网络监控摄像头?

应邀回答行业问题

网络摄摄像头传比特率计算,需要考虑到实际场景的应用,现在摄像头都有智能静帧功能,当摄像头前没有人走动或者动景时,摄像头会使用静帧传输,这时消耗的带宽会很低,晚上会比白天消耗的更低。

摄像头的比特率和使用的视频格式也有关系,目前比较常用的视频格式有720P、1080P甚至已经出现4K视频格式的摄像头。

按照摄像头的密集度使用24口交换机就可以了,同时交换机要支持POE供电,下面根据这3种视频格式在满载情况,计算在千兆网络下需要多少接入层交换机和摄像头。

720P视频格式

720P视频格式每个摄像头的比特率为2Mbps,使用全用百兆24口+2口上联的交换机即可,暂不考虑交换机背板带宽。从计算可以得出,在千兆网络下可使用20个交换机接入480个网络摄像头。

  • 24*2=48Mbps
  • 1000/48Mbps~=20个 交换机
  • 即20*24=480个网络摄像头

1080P视频格式

1080P视频格式每个摄像头的比特率为4Mbps,使用全用百兆24口+2口上联的交换机即可,暂不考虑交换机背板带宽,从计算可以得出,在千兆网络下可使用10个交换机接入240个网络摄像头。

  • 24*4=96Mbps
  • 1000/96Mbps~=10个 交换机
  • 即10*24=240个网络摄像头

4K视频格式

4K视频格式每个摄像头的比特率为12~33Mbps,4K使用H265编码的压缩比为350~1000倍,传输比特率浮动较大,这里按33Mbps计算。使用百兆24口+2口千兆上联的交换机,此时就要考虑交换机的背板带宽是否满足需求了。从计算可以得出,在千兆网络下可使用1个交换机接入24个网络摄像头。

  • 24*33=792Mbps
  • 1000/792Mbps~=1个 交换机
  • 即1*24~=24个网络摄像头

综上所述:

  • 一个48口(密集度高)的POE百兆交换机可满载720视频格式的网络摄像头

  • 一个24口的POE百兆交换机可以满载1080P视频格式的网络摄像头

  • 一个24口的POE高背板千兆上联口交换机可以满载4K视频格式的网络摄像头

以上回答希望能够帮助到你,喜欢我的回答请关注我。

如何计算一个交换机能带动多少个网络监控摄像头?

这个很简单,用倒推计算法即可。

第一步,明确交换机接入的网络监控摄像头分辨率和编码格式,你也知道,分辨率越高,网络监控摄像头传输的数据量越大,占用的带宽就越高;另外就是网络监控摄像头的编码格式主要分为H.264和H.265,同样的分辨率,265的流量只有264的一半左右。下面这张图可以帮你参考一下:

举个栗子,你交换机接入的是H.265格式的1080P的网络摄像机(当前市场最常见的网络摄像机),那么根据上表它通常情况下流量是3Mb/S。

第二步,放点余量,这是为了防止突发流量导致图像卡顿。因为网络摄像机的流量并不是平稳的一条直线,当出现复杂的场景时,会有突发流量产生,这个突发流量大概是通常情况下的2-3倍,如果交换机的带宽不够,立马就会卡顿。考虑到一台交换机下有多台网络摄像机,从整体的平衡考虑,余量放到60%左右即可。

接上面的栗子,综合流量考虑,那台H.265格式的1080P的网络摄像机就给它考虑3.5/0.6=5M的带宽好了。

第三步,再放点余量,这次是为了防止数据并发导致的端口拥塞。你要知道网络摄像机的流量可是24小时实时并发的,当交换机传输经过的视频流路数越多,瞬间并发的可能性就越大,那么拥塞的概率就越高,这也是为什么汇聚层或核心层更容易拥塞的原因。而并不是因为像有些人所说的“交换机实际转发性能只有理论值的60%~70%”,实际上正规交换机的实际转发性能一定是线速的,不存在不达理论值的情况。所以在这里,还要再放60%的余量。

再接上面的栗子,综合流量考虑,那台H.265格式的1080P的网络摄像机就给它考虑5/0.6=8.4M的带宽好了。

第四步,看你的摄像机参数,是百兆还是千兆摄像机?如果是百兆摄像机,就刚才那个栗子,那它能带100/8.4=12台摄像机左右,如果是千兆摄像机,差不多能带120台。

如何计算一个交换机能带动多少个网络监控摄像头?

在安防工程中,首先要确定网络摄像头(IPC)的数量,每个摄像头的分辨率、像素、码率等参数,并对流量进行计算,然后确定使用什么样的交换机,交换机怎么组网的问题。


题主在问题中没有明确的网络摄像头的具体数量、像素参数,这里做个假设:

  • 网络摄像头数量:1000个

  • 摄像头参数:1080P,100万像素、采用H.264编码方式,那么每路摄像头的码率在5M左右。

带宽计算

  • 可以手工计算,也可通过手机APP计算,推荐使用“海康云商”APP,集成了很多计算工具,比如带宽计算、NVR计算、存储容量计算等;

  • 如下图所示,选择“带宽计算”,设置IPC的数量为1000,选择分辨率1080P,编码类型为H.264,帧率为30fps,那么总的流量是5.6G。



交换机选择

  • 如上所示1000台IPC所需的带宽是5.6G,那么需要多个交换机组网实现;

  • 接入层交换机使用百兆交换机即可,上行端口需要满足千兆,如选用48口的接入交换机,那么需要至少需要21台,上行端口支持千兆;

  • 关键是汇聚层交换机的选择,需要使用千兆交换机,端口数>=24,用于连接接入层交换机和NVR等,背板带宽需要满足线速需求,1000*24*2=48G,即交换机的背板带宽>48G。


安防工程中,网络摄像头数量、NVR数量带宽的计算,交换机的选择,大家有什么看法呢,欢迎在评论区,留言讨论。

如需更多帮助,请私信关注。谢谢

如何计算一个交换机能带动多少个网络监控摄像头?

目前常见的常用的网络摄像机从100万到130万还有200万都有,流量在2-8M,所以如果你选择交换机应该先估算一个摄像机能有多少的流量,要比这个计算量流出空间余量。利用率在60%-70%这样估算,然后再去选择。

130w的960P摄像机码流通常是4M,这样用百兆交换机的话可以接100×0.6=60M;60M/4=15个;千兆的1000M×0.6=600M,600/4=150台,这些都是按照利用率60%这样换算的。 再举个例子,1080P摄像机200万的话码流8M,百兆交换机的话100×0.6=60M;60M/8=7,所以可以接7个;千兆的话,1000M×0.6=600M,600/8=75台。

这样的算法大家可以看得懂吧,但有人也说了,这样算不对,应该看交换机的上行端口,这样估算比较保守,其实选择这样介绍,比较容易被接受,算法也不难,能快速的估算出来。 那如果把利用率估算到90行不行,也能亮没问题,但是摄像机的延迟会很明显,出现卡顿不流畅的情况。道理都明白,你肯定要保障卡顿在合理接受范围内,那就不能用90的利用率去估算,保守一点至少流畅啊。 每个交换机的参数都是不一样的,不同品牌也有差距,只需要记住一个好记住的公式用来估算就可以了。 交换机的硬件性能和网络拓扑结构在大型监控系统当中占据非常重要的位置,大型监控系统的线路布置需要按照接入层、核心层、汇聚层这样来考虑。

如何计算一个交换机能带动多少个网络监控摄像头?

安防监控中的交换机一般分两种 ,接入交换机、汇聚交换机,当然大型监控系统还会用到核心交换甚至要多台做虚拟化,以保证系统的稳定性。

先说下交换机的两个参数,背板带宽和包转发率,背板带宽是交换机接口或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。背板带宽决定处理数据的能力,以24口百兆电口加2个千兆复用口交换机为例,计算公式:端口数×相应端口速率×2,乘以2是全双工模式。计算出:24*2*100+2*2*1000=8.8Gbps,也就是说背板带板不小于8.8Gbps交换机可以实现全双工无阻塞交换,证明交换机具有发挥最大数据交换性能的能力。包转发率1个千兆端口在包长为64字节时的理论吞吐量为1.488Mpps,百兆端口为0.1488Mpps,同样以刚才的交换机为例计算,满配置吞吐量24×0.1488Mpps+2×1.488Mpps=6.54Mpps,才能够确保在所有端口均线速工作时,提供无阻塞的包交换。下面摄像头接入数量是以这两个数据为前提计算的。

接入交换机计算比较简单,交换机的带宽容量的60%除以单个摄像机的码流就是可以接入的数量,以百兆交换机为例100M*60%/4M=15。这里的60%是因为交换机的实际使用带宽是理论带宽的50%-70%。130W摄像机H264的码流4M,200W是8M,H265减半。当然这个也是要看具体品牌的设备的,不少品牌是低于这个数值的。再有通过调节摄像机的分辨率以及帧率是可以降低码流的,这样效果会打折扣的。

汇聚交换机的计算方法差不多,但汇聚交换机要考虑到整个系统后期扩容的需求。

海康微信公众号有专门的安防计算器,需要的话可以去看下。



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