浅析监控系统工程中网络带宽基础

有位网友求助说，网络监控摄像机的图像会卡顿，但是自己算了带宽，一台网络摄像机占8M带宽，交换机百兆，接入11台，理论上100÷8=12.5台，一共接11台那么网络带宽是不是够了，但还会网络卡顿，问到底是什么原因呢？

关于卡顿的原因，我们前面已经写过相关文章了，感兴趣的可以翻翻历史文章。通常都能在外部找到原因，但是如果排除了外部因素，你应该怎么办呢？

针对这些困惑，我们要先了解网络监控与涉及设备的基础概念。

什么是视频码流和帧率？

视频码流是视频文件编码后在单位时间内使用的数据流量。也称为视频码率。是视频画面质量的最重要部分（摘自百度百科）。

我们监控视频中码流的单位时间是1秒。1秒=1000毫秒（这个下面用）。

那么视频图像会不会像流水一样匀速地流过呢？肯定不是的。是通过帧来经过，帧是数据传输单位，每秒钟帧数 (用fps表示) 愈多，所显示的动作就会愈流畅。高的帧率可以得到更流畅、更逼真的视频动画。

如果视频是每秒25帧，那每帧之间就有时间间隔。时间间隔可以计算为40毫秒。

那我们可以得知，发送和发送间隔的平均码率要小于发送视频帧时候的码率。

帧，也分I帧，P帧，B帧。I帧通常是每个视频片段的第一帧，它的占量是最大的，可用示意图理解如下。

什么是全双工和半双工？

全双工传输是指交换机在发送数据的同时也能够接收数据，两者同步进行，这好像一条东西走向的宽阔马路，可允许两辆马车迎面通过，当马车A自东向西行驶，马车B自西向东行驶时，两车可以同时行进，互不影响，这个例子中宽阔的马路代表的就是全双工链路。目前的交换机都支持全双工。全双工的好处在于迟延小，速度快。

半双工就是指一个时间段内只有一个动作发生，举个简单例子，一根独木桥，同时只能允许一个人通过，当有甲、乙两人从河岸两端迎面走过来时，这种情况下就只能是一个人在桥头先停下来，等待另外一个人走过来后，再继续走过去，这个例子中独木桥代表的就是半双工链路。早期的对讲机、以及早期集线器等设备都是实行半双工的产品。当数据流量较大时，工作在半双工模式的链路就会出现冲突、错包，最终影响了工作性能。因此半双工已逐渐退出历史舞台。

全双工模式和半双工模式在网卡中的区别

1、在全双工模式下，8网根线都要分别接到水晶头相应的线序位置上；

2、在半双工模式下，只需接4根线，参照T568B标准，一般使用1 、2、3、6 线序位置上的四根线，即：橙白、橙、绿白、绿这四根线。橙白、橙 用于发送数据 ，绿白、绿 用于接收数据。

3、全双工模式下，网线最大可以达到100兆以上的速度。在半双工模式下，网线能达到的速度通常为10兆左右。

4、全双工模式的网线既可以工作于全双工模式，也可以工作于半双工模式；但半双工模式的网线不能工作于全双工模式。

5、在半双工模式下，多出来的两组线可以用来接电话线，比如：把“白蓝、蓝” 这组线分出来当电话线使用。在局域网网络布线中，用这种方式可以节省布线成本，一根双绞线同时当网线和电话线使用。

什么是网口速率？

我们现今正在使用的网络接口都为以太网接口。网口接口速率决定了接口传输数据的带宽，一般用到的接口有10Mbps、100 Mbps、1000 Mbps等速率类型。

黑色和白色办公公司样机设计。3d 图

常见的以太网接口类型有RJ-45接口，RJ-11接口，SC光纤接口，FDDI接口，AUI接口，BNC接口，Console接口。但是我们通常说的网口速率都是RJ-45接口，就是网线水晶头。

不同速率的接口也是可能对接成功的，其工作速率最终需要协商一致。如果100 Mbps自协商接口和10 Mbps自协商接口对接，协商出来的工作速率是10 Mbps。所以，接口速率不一定就是其工作速率，一般工作速率会小于或等于接口速率。