POE交换机应该怎么选的？
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发布时间：2022-04-19 15:13
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时间：2023-07-05 23:18
交换机是监控网络传输的核心设备。选择交换机需要考虑的重要技术参数有很多，包括百兆/千兆/10000兆的端口、电端口/光端口/PoE端口、端口数量、MAC地址表深度、转发延迟、缓存大小、VLAN、隔离等等。很多项目因为开关选择出现各种问题，严重影响项目的交付和体验。
今天我就来分享一些选择开关需要考虑的点。
在选择交换机之前，先放一个项目的普通拓扑图。
先说开关选择的四个主要方面。
01
选择千兆还是百兆？
在视频监控系统的网络中，需要传输大量连续的视频数据，这就要求交换机具有稳定转发数据的能力。连接到交换机的摄像机越多，流经交换机的数据就越多。我们可以把码流想象成水流。交换器是水利枢纽。一旦流水超过负荷，大坝就会决堤。同样，如果交换机下的摄像头转发的数据量超过了某个端口的转发能力，也会导致这个端口丢弃大量数据，产生问题。
比如百兆交换机转发100M以上的数据，会造成大量丢包，从而导致花屏卡死现象。
那么，需要多少台摄像机选择千兆交换机接入呢？
有一个标准，取决于摄像头上行端口转发的数据量：如果上行端口转发的数据量大于70M，选择千兆端口，即选择千兆交换机或千兆上行交换机。
这里有一个快速计算和选择的方法：
带宽=(子流主流)*通道数*1.2
带宽值& gt超过70M，使用千兆位
带宽值& lt<70M，带100兆。
举个栗子：有一个交换机连接了20个H.2 200W的摄像头(4个1M)，那么按此计算，上行端口的转发速率为(4个1)*20*1.2=120M70M。在这种情况下，需要千兆交换机。在某些场景下，只需要交换机的一个端口是千兆的，但是如果系统结构不能优化，流量不能均衡，那么就需要配备千兆交换机或者千兆上行交换机。
问题1:码流计算过程很清楚，但为什么要乘以1.2？
我们常说的相机的4M比特率，2M比特率等。实际上指的是数据部分的大小。按照数据通信的比例，报头的开销占20%左右，所以公式中要乘以1.2。
数据头占开销的20%左右。
问题2:为什么是70M而不是100M？
主要是考虑突发交通。视频数据流由许多帧组成。看似平缓的数据流，实际上会出现大量的瞬时突发数据。这种情况需要交换机缓冲和调整数据波动。
交换机存储-转发-存储-转发这些数据，所以建议有一定的预留。设计交换网络时，可以有30%~40%的预留。对于100M端口，建议转发流量不要超过70M。
工程上常用的摄像头主要有两种码率，H.2和H.265，根据这个码率，我们可以计算出：
我们用的是H.2 200W摄像头(主码流按4 1M计算)，串口网络常用带宽计算和开关选择：
星形网络结构如下：
02
如何选择核心交换机？
大中型监控网络通常按照接入-汇聚-核心的三层结构设计。核心交换机是全网的数据转发中心，承载着大量的数据流，因此需要保证核心交换机各个端口的转发没有瓶颈。
有些人对核心交换机的选择有一些误解。比如有200或者500个摄像头。如果按照500*5M=2500M的方法计算，结果远大于千兆端口的转发速率。这种项目一定要用万兆交换机吗？
不一定。事实上，在典型的大规模监控网络中，流量不会集中在一个端口，而是分布在多个端口，由多个千兆端口转发。
可以看出，图中每个端口不超过1000M，而全千兆交换机任意两个千兆端口之间可以实现1000M的双向传输，总吞吐量(满载)一般小于等于交换机的背板带宽。
因此，在选择核心交换机时，根据IPC的数量，建议如下：
100~200台，推荐千兆管理交换机。
200~500台，推荐三层管理交换机。
目前，二/三层管理全千兆交换机都适合作为监控网络的核心交换机，承担大容量数据交换。建立各种网络。
对于大型或超大型(300~1000)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。下面是100，300，500分的组网方案。
100台工控机联网方案
100分左右，设计重点在无阻塞转发核心。
300台工控机的组网方案
300分左右，设计重点是多网段，平滑转发。
500台工控机联网方案
500分的规模需要冗余设计，非常适合*、企业等大型园区。
03
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如何选择PoE交换机？
PoE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，不需要额外的电源布线。
在选择PoE交换机的时候，有哪些需要考虑的地方？
01
单端口功率
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PoE IPC功率不会超过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的功率会更高，那么则需要交换机支持802.3at。
下面是两种技术对应的输出功率：
02
整机最大供电功率
确认整机最大供电功率满足要求，设计时需要将所有IPC的功率都考虑在内。交换机的最大输出供电功率需要大于所有IPC的功率之和。
03
供电类型
使用八芯网线进行传输，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。
选择的时候，可以结合各类PoE的优势和成本考虑进行选择：
04
怎么选光纤交换机？
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。下面的例子里，就包含了比较全面的光纤交换网络设备，如收发器、交换机、模块等。
光交换机、光纤收发器、光模块是可以相互搭配着使用的。在选择的时候，要注意成对使用，务必保证 A-B 端匹配。
A/B 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 A、B 才能配对使用（在产品型号上有标明是A端或B端）。
A 端设备的工作波长是 1310nm（RX）、1550nm（TX），必须要搭配B 端光纤收发器（RX1550nm、TX1310nm）使用。
最后，也同样需要考虑端口速率、光纤类型、双纤or单纤这些事项。
相关问答：千兆交换机选择
给出参数，对3Gbps内网访问表示不解，如果指的是背板带宽，这数据，是台企业级千兆交换机都能达到，如果指聚合后出口带宽，3个千兆口聚合就可以实现。
对端口汇聚表示不解，是否说的是端口聚合
推荐：
1、S5500-XX-SI （因不确定你需要接口数量，所以不标明），H3C S5500系列支持 128个端口聚合组，支持每组最多8接口聚合，背板带宽根据型号，会有区别，最低128Gbos .完全满足你的需求。
2、CISCO 思科（Cisco）SG300-28，聚合组数量位置，每聚合组最大数量8（？具体忘记了，如果没记错应该是8 近几年都是H3C 华为。）
上述推荐1，参数是百分百正确的。
