交换机如何选型及视频卡顿的原因详解

监控安防LED 2017-12-01 10:30 次阅读

 

安防自模拟转IP之后,网络在安防的应用越来越重要,也越来越复杂。DOUDOU在安防网络领域从业多年,发现行业内的技术人员走了很多弯路,无论是安防厂商、集成商还是最终用户,对交换机如何选型及视频卡顿的原因存在不少误解。

市面上流传的很多所谓选型经验和文档,其实都是满满的坑,比如最近某篇《一个交换机到底能带几台摄像头》……,所以,今天我把这些常识性错误简单总结一下。

误区1:盲目根据交换容量计算摄像机带机数量

这种算法,就是把交换机的交换容量简单除以摄像头的码流,然后计算出带机数量。

如果根据这个理论,一台24口全千兆非网管交换机每个端口速率都是1000Mbps,下连端口只要合计接入不超过250路4M码流的摄像机就没有问题,那整台交换机就可以带几千路?

估且按所谓的实际性能一般只有理论值的 60~70%,那每个下连端口也可以合计接入不超过150路就没有问题,整机怎么着也可以带1000多路?

可实际情况是这样吗?

照这个逻辑,千兆傻瓜机和网管机带机能力也没啥区别了。当我们按照这个理论去分析视频卡顿的网络原因,会分析到你怀疑人生。

最后发现,网络的各个节点的带宽设计完全没有问题,流量根本不存在瓶颈,交换机运行状态看起来很正常的,可视频就是卡卡卡,马赛克花花花,怎么解释?

误区2:交换机的实际性能一般只有理论值的 60~70% ?

很多人,甚至是交换机厂家的售前,会在做安防方案的时候,跟你说,交换机实际转发性能只有理论值的60%~70%,所以,计算待机数量要留余量。

DOUDOU从事数通领域工作7年,在设备厂家待过,也在芯片公司待过,至少在这有限的从业期间,还从未见过哪家芯片公司推出的某一款芯片的实际性能(交换容量)达不到理论值的。

24口全千兆交换芯片,交换容量必须≥48Gbps【24(24个端口)X1G(1000M)X2(全双工)=48G】,否则就达不到线速转发,我想没有哪一家芯片设计公司会犯这种低级的常识性错误,也没有哪一家正规交换机厂商会把一款达不到线速转发性能的交换机推向市场(机箱式交换机线卡存在阻塞比另当别论)。

如果你真遇到过交换机的交换容量达不到理论值,只有60~70%的性能,那恭喜你,你成功购买了一台次品,这种次品正规厂商想做都做不到,因为只有研发设计或者生产制程有缺陷,并且没有经过专业测试就直接市场销售的才有可能出现这种产品。同理,包转发率也是如此。

误区3:根据经验进行交换机选型

目前各个网络设备厂商在涉足安防网络项目时,除了按端口规格选型,按交换容量选型,还有最重要的一个手段,就是根据以往的项目经验选型。

可是我们常常遇到这样的情况,同一款交换机在不同项目中,并且这些项目网络规模差不多,摄像机数量及码流也差不多,组网方案也是一样的。

A项目是好的,B项目也是好的,可是C项目就会出现卡顿,WHY?

立马联系厂家换一台,一换就好了,嗯,看来真是运气不好。可是过段时间又出现卡顿了,WHY?

不断的换设备,重启设备,调整网络结构等。反复折腾,也许好了,也许还是会随机卡顿,搞的筋疲力尽,最终也无法定论,甚至一线网络品牌厂家也给不出一个准确原因。

首先,我们先来简单的剖析一下视频流传输的基础原理:

视频流是由I帧和P帧组成,其中I帧为超大帧,在网络传输的过程,I帧的任何一个报文的丢失,就会导致视频无法成像,同时,由于视频的实时性要求,一般采用UDP的传输机制,即丢包不重传,所以,基本上网络只要出现丢包,就会卡顿。

其次,再来简单介绍一下交换机的交换原理:

当某个100M端口向另一个100M端口传输1M的数据流时,是以100M的速率传输了1/100秒。如果这1/100秒时有另外一个100M端口也向同一个100M端口传输1M的数据流,虽然两个端口加起来数据流只有2M,远没有达到100M的带宽瓶颈,但也会拥塞。

同理,1000M端口在同一时间点只能接受一个1000M端口传输数据,但可以同一时间点接受10个100M端口传输数据,但超过10个,也会拥塞。

所以,流量(带宽)与速率是二个概念,不能混为一谈。无论传输的数据流有多大,传输的速率都是100M或1000M,只是不同数据流大小传输所需的时间长短不同罢了。当速率相同的情况下,两个及以上的端口在同一时间点向同一端口传输时,就会拥塞。此时缓存如果能够存放下拥塞的数据流,就不会丢包,如果缓存存放不下,就会丢包。

通过以上两点的简单分析,我们可以明白,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,尤其是核心层,传输经过的视频流路数是最多的,整个网络几百路上千路都要经过核心交换机进行传输。

这里要再次重点强调,安防网络中,卡顿丢包多数是因为这种拥塞而导致的,而不是转发性能导致的,这是两个完全不同的概念。

备注:很多客户会将延时和卡顿混淆,延时指的是图像数据从前端的网络摄像机采集后到用户端的监视设备观看到图像的时间差。摄像机采集后的图像通过压缩编码、网络传输、解码输出显示等处理,这些过程虽然很短暂,但我们仍然可以感觉显示的图像有滞后,这个滞后就是图像延时。但延时只要不超过1S,是很难直观感觉到,并且多数场景也不影响应用。除非是一些特定的工业领域,需要依据视频的分析做出毫秒级的处理的,那延时就比较关键了。延时并不会产生图像丢失,也不会丢包。而卡顿则会造成图像丢失,是因丢包引起的。

除了拥塞丢包外,还有一种原因就是因为布线工程的质量引起的,比如线路老化,水晶头氧化,水晶头没有做好等,这些情况都会导致类似于FCS错误帧而引起丢包。严格意义上,这跟交换机没有关系,在此就不细说。

1、根据摄像机的码流和数量做好交换机规格选型,并设计好组网方案。

DOUDOU相信,随着网络在安防的普及,从业人员的技术能力逐步加强,因规格选型和组网方案导致的网络故障会越来越少。如果因为这个原因导致带宽瓶颈,确实太低级了。某网络共有XX台X码流的摄像机,接入层该选多少台什么样端口规格(端口数量和端口速率)的交换机,汇聚层该选多少台什么样端口规格的交换机,核心层该怎么选,这类简单的知识我就不在这里浪费笔墨去写了,网上很多。

同时,为了应对突发流量,在选型和设计方案时,交换机端口的带宽使用率建议不要超过70%,最好控制在60%以内。注意:并不是因为实际性能只有理论值的 60~70%,而是为了预防突发流量,不建议使用率过高。转发性能是第一步要保证的,然后再去考虑避免拥塞。

2、尽可能选用缓存大的网管型交换机。

缓存是可以减少拥塞导致的丢包,理论上,如果缓存足够大,丢包为零,视频也不会因网络原因卡顿。好了,曾经有客户问过DOUDOU,那该怎么计算XX路XX码流的摄像机该用多大缓存的交换机?理论上是可以计算的,但实际上你计算完了之后,发现地球上目前还没有能满足这个缓存需求的交换机。

拥塞是有概率性的,不可能每个端口都会同时拥塞,所以芯片公司不会这样去设计缓存,因为缓存的成本太高。正常情况下,越高端的交换机,业务特性越丰富的交换机缓存越大。这也就是为什么当我们选择网管型,或者三层交换机,丢包卡顿的概率会低一些。同样24口千兆交换机,非网管的缓存可能只有几百K,而三层交换机缓存可能有几十M。

所以,当预算足够,成本可以接受的时候,尽可能选择缓存大的网管型交换机,因为这是芯片公司设计芯片时的规律。普及一个小知识,同样24口千兆非网管芯片与24口千兆三层芯片,交换容量是一样的,不一样的是各种表项容量,缓存大小,业务特性(功能)等。对于设备厂商来说,研发交换机时,只能尽可能选择缓存大的芯片,并不能更改缓存的大小,这是芯片的硬件特性。

可是,无论交换机怎么选型和组网设计,目前没有任何一家厂商敢保证他的产品和方案在任何安防项目中永远都不会出现卡顿,包括我们所熟知的华为华三也不敢保证。因为摄像机码流的传输是动态的,拥塞的可能性随时存在,而交换机的缓存大小又不可能完全解决所有摄像机拥塞的需要。

 

 

 

 

热门推荐

原文标题:安防监控组网最大的坑,竟然是交换机?

文章出处:【微信号:mousecctv,微信公众号:监控安防LED】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏
分享:

评论

相关推荐

亚马逊推低价网络交换机,网络巨头股价下跌

据CNBC北京时间7月14日报道,The Information刊文称亚马逊Web Services....

的头像 5G 发表于 07-15 10:34 495次 阅读
亚马逊推低价网络交换机,网络巨头股价下跌

Realtek交换机设计选型参考包括了管理型,工业级,非管理型详细概述

设计交换机时候,确定了具体的芯片方案厂家以后,主要考虑以下几个方面: 1:接口的情况:是要多少网口....

发表于 07-11 08:00 25次 阅读
Realtek交换机设计选型参考包括了管理型,工业级,非管理型详细概述

博科微型机器人交换机解决方案详细资料免费下载

本文档的主要内容详细介绍的是博科微型机器人交换机解决方案资料免费下载

发表于 07-10 08:00 19次 阅读
博科微型机器人交换机解决方案详细资料免费下载

无线模块使安防产品更加环保节能

发表于 07-09 10:02 315次 阅读
无线模块使安防产品更加环保节能

介绍Intersil安防监控的特点及应用

Intersil安防监控解决方案

的头像 EE techvideo 发表于 07-02 00:03 113次 观看
介绍Intersil安防监控的特点及应用

关于恩智浦针对ONL/ONIE和白牌交换机市场的方案介绍(一)

白牌交换机作为一种通行的网络交换设备,一般与其运行的软件是分开出售的。Open networkLin....

的头像 NXP视频 发表于 06-29 11:54 161次 观看
关于恩智浦针对ONL/ONIE和白牌交换机市场的方案介绍(一)

关于DPAA2的介绍及使用案例

探索非常适合DPAA2的使用案例和应用,包括vCPE、UTM、智能网络边缘接入、TOR 交换机与存储....

的头像 NXP视频 发表于 06-29 11:48 146次 观看
关于DPAA2的介绍及使用案例

交换机组网是常见的8大故障及解决方式

交换机刚刚开启的时候无法连接至其他网络,需要等待一段时间才可以。另外,需要使用一段时间之后,访问其他....

发表于 06-29 10:02 213次 阅读
交换机组网是常见的8大故障及解决方式

关于恩智浦面向ONL/ONIE和白牌交换机市场的方案介绍(二)

白牌交换机作为一种通行的网络交换设备,一般与其运行的软件是分开出售的。Open networkLin....

的头像 NXP视频 发表于 06-29 09:42 151次 观看
关于恩智浦面向ONL/ONIE和白牌交换机市场的方案介绍(二)

关于恩智浦针对ONL/ONIE和白牌交换机市场的方案介绍(三)

白牌交换机作为一种通行的网络交换设备,一般与其运行的软件是分开出售的。Open networkLin....

的头像 NXP视频 发表于 06-28 19:13 134次 观看
关于恩智浦针对ONL/ONIE和白牌交换机市场的方案介绍(三)

千兆以太网的发展延伸

由于持续的技术发展和潜在的市场需求,具有10G上行链路的千兆以太网(GbE)技术已经开始大量延伸到有....

发表于 06-27 01:45 68次 阅读
千兆以太网的发展延伸

交换机芯片背后的黑科技解密

世界上现有的交换机制造商可以从服务器(server racket)上学到一些东西。实际上,他们也的确....

发表于 06-23 09:58 553次 阅读
交换机芯片背后的黑科技解密

要想理解TSN以太交换机,得先从中央网关说起

一般中央网关会将接入的域分为安全域和舒适域两大类,两者严格隔离,保证安全域不会受到未授权的数据进入。....

的头像 佐思汽车研究 发表于 06-22 10:30 618次 阅读
要想理解TSN以太交换机,得先从中央网关说起

【问答精选】如何使用 ADI REM 交换机实现实时 POWERLINK

发表于 06-21 15:01 360次 阅读
【问答精选】如何使用 ADI REM 交换机实现实时 POWERLINK

力压华为,新华三收获中移动高端路由器交换机最高份额

近日,备受关注的中国移动2018年至2019年高端路由器和高端交换机集采公布了中标候选人。

的头像 C114通信网 发表于 06-17 17:36 726次 阅读
力压华为,新华三收获中移动高端路由器交换机最高份额

安防监控系统中如何选择模拟监控布线和数字监控布线

安防监控系统中,工程布线分为模拟监控布线和数字监控布线,模拟监控布线可以使用网线和监控线来进行布线,....

发表于 06-12 10:19 231次 阅读
安防监控系统中如何选择模拟监控布线和数字监控布线

现今之中国是发达国家的粉碎机?

一直以来,大家都有个误会,西方发达国家福利好,工资高,事实上是他们掌握了各行业的源头技术,并紧紧地把....

的头像 传感器技术 发表于 06-07 09:28 976次 阅读
现今之中国是发达国家的粉碎机?

目前的变电站发展情况和智能变电站技术方案的详细资料概述

 采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通讯平台网络化、信息共享标准化为基本....

发表于 05-31 08:07 38次 阅读
目前的变电站发展情况和智能变电站技术方案的详细资料概述

常见交换机硬件故障分类及解决方法

发表于 05-28 16:17 404次 阅读
常见交换机硬件故障分类及解决方法

交换机常出现的故障类型及分析排查的方法

交换机运行中出现故障是不可避免的,但出现故障后应当迅速地进行处理,尽快查出故障点,排除故障,这是网管....

的头像 监控安防LED 发表于 05-25 10:46 874次 阅读
交换机常出现的故障类型及分析排查的方法

泰乐通信将在其市场领先的泰乐®8600 MPLS多业务解决方案的管理边缘系统中增加2个新产品

全球各地的消费者和商业活动越来越依赖于各种网络设备,如智能手机、汽车导航系统、平板电脑乃至家用电器等....

发表于 05-22 08:07 160次 阅读
泰乐通信将在其市场领先的泰乐®8600 MPLS多业务解决方案的管理边缘系统中增加2个新产品

交换机的正确连接方法

互联网普及的时代,众多家庭中都有各种上网的设备,但是通常家里只有一条宽带入户,那么在这个时候我们就要....

发表于 05-19 06:15 1095次 阅读
交换机的正确连接方法

二口交换机-DM8203E详细资料下载

二口交换机-DM8203E详细资料下载

发表于 05-10 14:28 44次 阅读
二口交换机-DM8203E详细资料下载

一文了解!画好安防监控系统图 视频监控图标库必不可少

视频监控系统图、拓扑图,最能反映监控系统的结构、层级关系,可以清晰的表达设备的连接关系。好的监控系统....

发表于 05-09 16:54 434次 阅读
一文了解!画好安防监控系统图 视频监控图标库必不可少

智能家居家庭安防监控系统是什么?我来告诉你

随着科技水平的提高,人们在享受生活的同时也要经常担心家庭安全情况,人们时常会听到某些盗窃者通过某种高....

发表于 05-09 15:41 1630次 阅读
智能家居家庭安防监控系统是什么?我来告诉你

嵌入式结合GPRS网络的家居安防监控系统设计

本系统以m in i4020开发板为主平台,51单片机进行辅助控制; 电机模块、GPRS 模块、LC....

发表于 05-08 11:31 1006次 阅读
嵌入式结合GPRS网络的家居安防监控系统设计

是德科技推出下一代旁路交换机 iBypass DUO

是德科技公司推出下一代旁路交换机 iBypass DUO。iBypass DUO 提供两个管理端口,....

发表于 05-07 16:10 155次 阅读
是德科技推出下一代旁路交换机 iBypass DUO

网管型和非网管型以太网交换机的不同之处

支持vlan的划分,用户可以针对不同的应用进行区域划分,有效的对网络进行控制和管理。进步抑制广播风暴....

的头像 监控安防LED 发表于 04-29 15:21 835次 阅读
网管型和非网管型以太网交换机的不同之处

中控智慧视频推出AI智能分析监控解决方案,给用户带来全新的交互式体验

中控智慧视频重磅推出一套替代传统报警联动摄像机的监控方案——AI智能分析监控解决方案,给用户带来全新....

的头像 中控视频监控 发表于 04-26 16:49 1293次 阅读
中控智慧视频推出AI智能分析监控解决方案,给用户带来全新的交互式体验

安防监控市场成了传感器产业发展的重要空间

随着传感器技术的发展,使得传感器的应用也得到不断地延伸。如今传感器的发展已经扩展到了安防监控领域,市....

发表于 04-25 14:02 169次 阅读
安防监控市场成了传感器产业发展的重要空间

通讯/交换机开发中交换和桥接的概念详细介绍.pdf

主要是献给做交换机开发以及通讯开发的小伙伴,深度解析了交换和桥的概念

发表于 04-23 11:21 64次 阅读
通讯/交换机开发中交换和桥接的概念详细介绍.pdf

监控系统点数的不同具体的连接方式

针对于1-8个点的小型工程,可以直接采用普通百兆交换机实现网络环境搭建。假如采用200万像素IPC,....

的头像 监控安防LED 发表于 04-12 14:35 812次 阅读
监控系统点数的不同具体的连接方式

打造自主可控的监控链,让摄像头安保防线“坚不可摧”

眼下摄像头监控十分普及,但与此同时,个人隐私、社会安全、金融交易、办公机密等信息遭窃的情况却呈上升之....

的头像 MEMS 发表于 04-03 16:29 796次 阅读
打造自主可控的监控链,让摄像头安保防线“坚不可摧”

安防监控系统安装技术

安防监控系统于我们日常生活中的必要性愈加突出,而安防监控系统材料设备安装的合理可靠也成为了保障其系统....

的头像 监控安防LED 发表于 03-27 13:41 443次 阅读
安防监控系统安装技术

如何分辨一台PoE交换机是否标准供电

要了解如何分辨出一台PoE交换机是否标准PoE供电,先要弄清楚什么是POE交换机。

的头像 监控安防LED 发表于 03-23 15:30 1405次 阅读
如何分辨一台PoE交换机是否标准供电

Quanta LB6M (10GbE) 万兆光纤交换机操作手册资料分享

Quanta LB6M (10GbE) 万兆光纤交换机操作手册

发表于 03-22 17:00 517次 阅读
Quanta LB6M (10GbE) 万兆光纤交换机操作手册资料分享

基于物联网技术的嵌入式商店安防监控系统设计与实现

基于物联网技术的嵌入式商店安防监控系统设计与实现

发表于 03-22 14:44 91次 阅读
基于物联网技术的嵌入式商店安防监控系统设计与实现

安防监控四大主流NVR芯片对比

DM816X系列自2010年推出后,整体架构仅略做优化,3年后其芯片处理能力仍领先于其它厂家的芯片处....

发表于 03-20 11:39 1825次 阅读
安防监控四大主流NVR芯片对比

思科3750交换机配置手册

3750EMI是支持二层、三层功能(EMI)的交换机,可以配置快速以太口的速率为10/100Mbps....

发表于 03-19 14:27 102次 阅读
思科3750交换机配置手册

监控专用交换机和传统交换机对比

很多人在工程中使用了TP或者D-Link的交换机,明明是千兆的,只接了3-5路,为什么还是会出现延迟....

的头像 监控安防LED 发表于 03-16 16:43 1502次 阅读
监控专用交换机和传统交换机对比

思科3560交换机自学命令讲解

这份实验笔记是自己很早以前在学习3560交换机写的笔记。里面的一些配置很简单,但是很实用,在考cci....

发表于 03-16 14:32 111次 阅读
思科3560交换机自学命令讲解

华为交换机配置实用手册

Quidway S3026以太网交换机 2 台,Quidway S3526以太网交换机1台,PC机4....

发表于 03-16 14:14 129次 阅读
华为交换机配置实用手册

程控交换机怎么接线_程控电话交换机接线图

目前,国内程控交换机用户接口输出采用三种接口,一是分机板端口采用RJ11(小型)电话口,二是采用25....

发表于 03-07 09:42 8031次 阅读
程控交换机怎么接线_程控电话交换机接线图

程控交换机是什么_程控交换机怎么设置的

首先找到程控交换机的功能字头,由于出厂功能字头是“1”,重庆地区大部分改为了“3”,可以用125,2....

发表于 03-07 09:27 276次 阅读
程控交换机是什么_程控交换机怎么设置的

交换机接口不匹配问题总结

由于局域网中的任意两台工作站相互访问时,网络连接速度都很缓慢,根据这一现象,笔者估计局域网网络中可能....

的头像 倩倩 发表于 03-06 11:49 1597次 阅读
交换机接口不匹配问题总结

交换机坏了怎么辨别

在一个网络的应用环境中,对网络的管理有多种方式和方法,同时也可以采取不同的手段来实现。而通过交换机自....

发表于 03-06 11:24 191次 阅读
交换机坏了怎么辨别

WIZnet产品常见问题解决方案

发表于 03-05 10:35 368次 阅读
WIZnet产品常见问题解决方案

以太网无法取代CAN的原因是什么?

CAN总线通过物理信号来进行连接,而以太网则是交换机连接。CAN总线的结构非常简单,仅需拉两条线而已....

发表于 03-02 09:48 351次 阅读
以太网无法取代CAN的原因是什么?

摩托罗拉收购Avigilon 入局安防监控领域

随着更多的摄像头进入公共安全工作流程,视频监控更是成为安全城市和繁荣商业高效的‘眼睛和耳朵’。据报道....

发表于 02-03 09:31 235次 阅读
摩托罗拉收购Avigilon  入局安防监控领域

求一个 千兆的交换机原理图,最好带芯片资料,8口,5口都可以。。

发表于 02-02 21:50 1503次 阅读
求一个 千兆的交换机原理图,最好带芯片资料,8口,5口都可以。。

新以太网交换机芯片和PHY加速25GbE服务器在数据中心的应用

为存储、云基础设施、物联网(IoT)、互联和多媒体应用提供半导体解决方案的全球领导厂商美满电子科技(....

发表于 01-30 05:59 244次 阅读
新以太网交换机芯片和PHY加速25GbE服务器在数据中心的应用

交换机和路由器区别详解

很多人的弱电朋友认为这两个都是用来上网的,至于他们到底有什么区别的,就不清楚是怎么回事了。交换机和路....

的头像 电子发烧友网工程师 发表于 01-28 16:13 1522次 阅读
交换机和路由器区别详解

TI的16口千兆交换机实现方法

发表于 01-23 15:31 488次 阅读
TI的16口千兆交换机实现方法

交换机上RX和TX的表示方法说明资料下载

交换机上RX和TX的表示方法说明资料下载

发表于 01-16 16:17 153次 阅读
交换机上RX和TX的表示方法说明资料下载

SDN中基于过程忧化的交换机竞争迁移算法

针对分布式软件定义网络中交换机迁移对象选取僵化和迁移冲突问题,提出一种基于过程优化的交换机竞争迁移(....

发表于 01-16 13:51 90次 阅读
SDN中基于过程忧化的交换机竞争迁移算法

以太网交换机F1005+用户手册

发表于 01-10 09:19 130次 阅读
以太网交换机F1005+用户手册

基于RTL8370芯片的千兆交换机

发表于 12-08 15:26 619次 阅读
基于RTL8370芯片的千兆交换机

两台八口的交换机上面端口一一对应接回发生什么问题????

发表于 11-07 11:15 2196次 阅读
两台八口的交换机上面端口一一对应接回发生什么问题????

千兆企业级有线路由器多WAN核心网关AP AC控制器

发表于 09-26 18:55 420次 阅读
千兆企业级有线路由器多WAN核心网关AP AC控制器

交换机使用中的广播风暴如何解除?

发表于 08-18 02:25 1393次 阅读
交换机使用中的广播风暴如何解除?