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  • 案例:有个园区网,500多个高清摄像机,码流3~4兆,网络结构接入-汇聚-核心。存储在汇聚,每个汇聚对应170个摄像机。问题:如何选择产品、原因。百兆与千兆的差别。影响图像在网络中传输的原因有哪些?...

    在监控系统中如何选择交换机,关于交换机的选择问题一直是很多朋友的困扰,那么今天我们就用案例来了解大型监控如何选择交换机。

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    案例:

    有个园区网,500多个高清摄像机,码流3~4兆,网络结构分接入层-汇聚层-核心层。存储在汇聚层,每个汇聚层对应170个摄像机。

    问题:

    如何选择产品、原因。

    百兆与千兆的差别。

    影响图像在网络中传输的原因有哪些?

    哪些是与交换机相关。

    背板带宽

    所有端口容量X端口数量之和的2倍应该小于背板带宽,可实现全双工无阻塞的线速交换,证明交换机具有发挥最大数据交换性能的条件。

    例如:一台最多可以提供48个千兆端口的交换机,其满配置容量应达到 48×2G×2= 192Gbps,才能够确保在所有端口均在全双工时,提供无阻塞的线速包交换。

    包转发率

    满配置包转发率(Mbps)=满配置GE端口数×1.488Mpps+满配置百兆端口数×0.1488Mpps ,其中1个千兆端口在包长为64字节时的理论吞吐量为1.488Mpps。

    例如:

    如果一台交换机最多能够提供24个千兆端口,而宣称的包转发率不到35.71 Mpps(24 x 1.488Mpps = 35.71),那么就有理由认为该交换机采用的是有阻塞的结构设计。

     一般是两者都满足的交换机才是合格的交换机

    背板相对大,吞吐量相对小的交换机,除了保留了升级扩展的能力外就是软件效率/专用芯片电路设计有问题;

    背板相对小,吞吐量相对大的交换机,整体性能比较高。

     摄像机码流

    影响清晰度的因素,通常是视频传输的码流设定(包含了编码发送及接收设备的编解码能力等),这是前端摄象机的性能,与网络无关。.....

    通常用户认为清晰度不高,认为是网络原因造成的想法实际是个误区。

    一根千兆链路能够支持数据传输

    计算:

         码流:4Mbps接入:     24*4=96Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps汇聚:    170*4=680Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps

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    接入交换机

    接入层交换机,主要考虑到接入到汇聚之间的链路带宽。也即交换机的上联链路容量需要大于同时容纳的摄象机数*码率。这样视频实时录像就没有问题,但是如果有用户在实时看到录像,就还需要考虑到这个带宽,每个用户查看一个视频占用的带宽就是4M,如果一个接入交换机的每个摄象机都有一个人在看,就需要摄象机数*码率*(1+N)的带宽,

    24*4*(1+1)=128M

    汇聚交换机

    在汇聚层需要同时处理170只摄象机的3-4M码流(170*  4M=680M),也就意味着汇聚层交换机需要支持同时转发680M以上的交换容量。一般存储都接在汇聚上,所以视频录像是线速转发。
          但要考虑到实时查看监控的带宽,每个连接占用4M,一条1000M的链路可以支持250个摄像头被调试调用。每台接入交换机接24个摄像头。250/24,相当于网络可以承受每个摄像头同时有10位用户在实时查看的压力。

    核心交换机

          核心交换机,需要考虑交换容量以及到汇聚的链路带宽,因为存储是放置在汇聚层的,所以核心交换机没有视频录像的压力,即只要考虑同时多少人看多少路视频。假设该案内,同时有10人监看,每人看16路视频,即交换容量需要大于10*16*4=640M,基本不用考虑。
          在局域网内的视频监控进行交换机选择时,接入层和汇聚层交换机的选择通常只需要考虑交换容量的因素就够了。因为用户通常都是通过核心交换机连接并获取视频的。 

    交换机选择的重点

    在局域网内的视频监控进行交换机选择时,因为主要压力是在汇聚层交换机,汇聚层交换机既要承担监控存储的流量,还要承担实时查看调用监控的压力。所以选择适用的汇聚交换机显得非常重要。

    对于接入交换机来说,下联口接摄像头的端口百兆/千兆没有本质的区别,但是上联必须是千兆。

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  • 集线器、交换机、路由器、网关是计算机网络中最常用到的基础设备,很多初学者或非专业人士容易混淆概念,不清这种设备的区别。下面梳理一下它们各自的含义,之间的区别。集线器集线器(Hub)又称多口中继器,工作...

    集线器、交换机、路由器、网关是计算机网络中最常用到的基础设备,很多初学者或非专业人士容易混淆概念,分不清这几种设备的区别。下面梳理一下它们各自的含义,之间的区别。

    集线器

    集线器(Hub)又称多口中继器,工作在OSI参考模型的第一层“物理层”,主要功能是对接收到的信号复制、发达后传播出去,以达到扩大网络的传输距离目的;并且可以将一个端口接收的信号向所有端口分发,成为多台主机和设备的连接器。

    集线器是一种网络共享设备,信号只能以广播方式传输,不能识别目的地址,发送数据没有针对性,只能将数据发送给与集线器相连的所有节点。集线器连接的网络中,同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯,如果发生碰撞,需要重新发送。

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    集线器

    交换机

    交换机(Switch)又称交换式集线器,工作在OSI参考模型的第二层“数据链路层”,除了具有集线器的数据重生功能外,还可以将信息经过内部处理后转发至指定端口,自动完成信息交换功能。

    与集线器不能分辨目的地址不同,交换机可以分辨出帧中的源MAC地址和目的MAC地址,实现任意两个端口之间的数据交换。交换机内部有一张MAC地址表,可以将数据发送到指定的地点,但如果遇到不识别的MAC地址,就会发送到所有端口。相较于集线器的广播传输,交换机提高了网络数据传输效率。

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    路由器

    路由器(Router)工作在OSI参考模型的第三层“网络层”,路由器具有判断网络地址和选择路径的功能,可以将一个网络子网数据传输到另一个网络子网上,是不同网络之间互相连接的枢纽,用于连接多个单独网络或者子网。

    路由器中有专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分,能解析数据中的IP地址,为每个经过路由器的数据帧寻找一条最佳传输路径,并将该数据有效地传送到目的站点。相较于交换机查找MAC表,路由器更加“聪明”。

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    路由器

    网关

    网关(Gateway)又称网间连接器,工作在OSI参考模型最高层“应用层”,是具有协议转换功能的设施,网关可以实现异构设备之间的通信,对不同的传输层、会话层、表示层、应用层协议进行翻译和变换,可以用于广域网、局域网的互联。

    网关可以是一种充当协议转换的设备,也可以是一台具有协议转换功能的主机,网关是一个翻译器,用在两个具有不同的通信协议、数据格式或语言的系统之间,体系结构完全不同的两种系统也可以用通过网关的协议转换功能相互连接。

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  • 单臂路由能够解决PC之间二隔离,三互通的问题,但是单臂路由技术也会存在个问题, 1:数据的次优路径。 2:单臂路由的实现必须需要路由器与交换机的两个产品才可以。 更完美的单臂路由替代方案:三交换。 让...

    上一篇文章讲解了单臂路由技术。

    单臂路由能够解决PC之间二层隔离,三层互通的问题,但是单臂路由技术也会存在几个问题,
    1:数据的次优路径。
    2:单臂路由的实现必须需要路由器与交换机的两个产品才可以。
    更完美的单臂路由替代方案:三层交换。
    让交换机直接负责路由器的查表走包任务。

    研发人员将路由表等一部分网络层功能通过编程写入交换机中,让交换机支持部分网络层功能,这种交换机称为三层交换机。

    交换机的分类:

    1. 不带console 傻瓜式交换机
      2.带console 可管理交换机
    2.  纯二层交换机(只支持VLAN等二层功能)
      三层交换机(支持部分网络层功能)。
                  强三层
                  弱三层
      

    接下来开始实验:

    在这里插入图片描述解释:在网络层虚拟出 连接各个vlan的接口,其接收到数据时会将其加入到路由表中然后进行相关走包操作。
    在这里插入图片描述

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