В низковольтной технике коммутаторы являются основой настройки сети. Правильный выбор напрямую влияет на производительность сети, стабильность и стоимость. Имея в наличии множество брендов, моделей и технических характеристик, многие новички в низковольтной технике чувствуют себя подавленными. Сегодня я разъясню процесс мышления, лежащий в основе выбора выключателей, с помощью 25 наглядных советов, которые помогут вам быстро усвоить ключевые моменты для выбора идеального выключателя, соответствующего различным требованиям проекта по низковольтному оборудованию.
Как выбрать между гигабитными и 100 Мбит /с коммутаторами?
В сети системы видеонаблюдения необходимо передавать большой объем непрерывных видеоданных, что требует, чтобы коммутатор имел возможность стабильной пересылки данных. Чем больше камер подключено к коммутатору, тем больший объем данных проходит через коммутатор. Мы можем представить поток кода как поток воды, а коммутатор — как центр охраны водных ресурсов. Как только текущая вода превысит нагрузку, плотину прорвет. Аналогично, если объем данных, пересылаемых камерой под коммутатором, превышает пропускную способность определенного порта, это также приведет к тому, что этот порт отбросит большой объем данных и вызовет проблемы.
Например, если 100-метровый коммутатор пересылает более 100 М данных, это приведет к большой потере пакетов, что приведет к искажению экрана и зависаниям.
Итак, сколько камер должно быть подключено, прежде чем потребуется гигабитный коммутатор? Существует стандарт, который заключается в проверке объема данных, пересылаемых восходящим портом камеры: если объем данных, пересылаемых восходящим портом, превышает 70 М, следует выбрать гигабитный порт, то есть гигабитный коммутатор или гигабитный коммутатор восходящей линии связи.
Метод Расчета полосы пропускания
Формула:
Полоса пропускания= (Подпоток + основной поток) × Количество каналов × 1.2Полоса пропускания=(Подпоток + основной поток) × Количество каналов × 1.2
Критерии принятия решения:
- Если пропускная способность > 70 М, используйте гигабитный коммутатор.
- Если полоса пропускания <70 М, используйте коммутатор Fast Ethernet.
Пример:
Для коммутатора, подключенного к 20 камерам H.264 мощностью 200 Вт (со скоростью передачи 4 М + 1 М):
Пропускная способность=(4+1)×20×1.2= Ширина полосы 120 Мб=(4+1)×20×1.2=120М
Поскольку 120M > 70M, требуется гигабитный коммутатор. В некоторых случаях, если только один порт должен быть Gigabit и оптимизации структуры системы непредставляется возможным, гигабитный коммутатор или коммутатор гигабитный восходящий канал будет необходимо.
Вопрос: Зачем умножать на 1.2?
Это объясняет накладные расходы на инкапсуляцию пакетов данных в соответствии с протоколами TCP/IP. Указанные скорости передачи данных с камеры (например, 4M, 2M) относятся только к размеру полезной нагрузки данных. Как правило, накладные расходы протокола занимают около 20% полосы пропускания, отсюда и умножение на 1,2.
Причина для 70 м вместо 100 м
Порог в 70 м вместо 100 м в первую очередь предназначен для того, чтобы приспособиться к интенсивному движению. Хотя потоки видеоданных кажутся плавными, они состоят из множества кадров, что может привести к внезапным скачкам объема данных. В таких сценариях коммутаторы должны эффективно буферизировать эти колебания и управлять ими.
Коммутаторы работают по методу сохранения и пересылки, что означает, что они получают, сохраняют, а затем пересылают данные. Следовательно, при проектировании сетевой коммутации желательно предусмотреть резерв буфера. Рекомендуется стремиться к резервированию от 30-40%. Для порта длиной 100 м это означает, что в идеале объем пересылаемого трафика не должен превышать 70 млн.
В инженерном деле обычно используются кодеки камер H.264 и H.265. При расчете требуемой пропускной способности следует учитывать накладные расходы на заголовок данных, которые составляют приблизительно 20%.
В качестве примера мы возьмем камеру H.264 мощностью 200 Вт (основной и подпотоки рассчитываются как 4 + 1 М), рассчитаем пропускную способность и выберем коммутатор в общей последовательной сети:
Структура звездообразной сети выглядит следующим образом:
Как выбрать основной коммутатор?
В крупномасштабных сетях наблюдения обычно используется трехуровневая структура (доступ, агрегирование, ядро). Основной коммутатор действует как центр пересылки данных, обрабатывая значительный объем трафика данных, поэтому он должен обеспечивать отсутствие узких мест во всех портах.
Некоторые распространенные заблуждения возникают при выборе основного коммутатора. Например, если имеется 200-500 камер, можно подумать, что требуется коммутатор со скоростью 10 Гбит / с, учитывая расчет 500 × 5 Мбит / с = 2500 Мбит / с. Однако трафик обычно распределяется по нескольким портам, а не концентрируется на одном порту.
На приведенной ниже диаграмме показано, как каждый порт остается ниже 1000 Мбит / с, обеспечивая полнодуплексную связь между любыми двумя гигабитными портами, при этом общая пропускная способность обычно меньше или равна пропускной способности объединительной платы коммутатора.
Рекомендации, основанные на количестве IPC:
100 камер: Рекомендуется использовать коммутаторы с гигабитным управлением.
300 камер: Рекомендуется использовать управляемые переключатели уровня 3.
500 камер: Рекомендуется использовать управляемые переключатели уровня 3.
В настоящее время полногигабитные управляемые коммутаторы уровня 2/3 подходят в качестве основных коммутаторов для обмена данными с высокой пропускной способностью. Для более крупных сетей с 300-1000 IPCs рекомендуется использовать коммутаторы уровня 3 для эффективного сегментирования сетей.
Как выбрать коммутаторы PoE?
Питание по сети Ethernet (PoE) обеспечивает одновременное питание и передачу данных по одному кабелю, устраняя необходимость в дополнительной проводке питания для PoE-камер.
Основные соображения при выборе коммутаторов PoE:
1、 Питание от одного порта: Убедитесь, что максимальная номинальная мощность отдельных портов соответствует требованиям подключенных IPCS.
- Стандартные IPC PoE обычно не превышают 10 Вт; таким образом, поддержки 802.3af вполне достаточно. Однако высокоскоростным PTZ-камерам может потребоваться до 20 Вт, что требует поддержки стандарта 802.3at.
2. Общая мощность системы: Убедитесь, что общая выходная мощность коммутатора превышает совокупные потребности в электроэнергии всех IPC.
3、 Тип питания: Для восьмижильных кабелей Ethernet это не проблема. При использовании четырехжильных кабелей убедитесь, что коммутатор поддерживает питание типа A.
При выборе вы можете объединить преимущества и соображения стоимости различных типов PoE, чтобы сделать выбор:
Как выбрать Оптоволоконные коммутаторы?
В системах мониторинга на больших расстояниях часто используются волоконные приемопередатчики и оптоволоконные коммутаторы. Приведенный ниже пример иллюстрирует комплексную сеть оптоволоконных коммутаторов с приемопередатчиками и модулями.
Оптоволоконные коммутаторы, оптоволоконные приемопередатчики и оптические модули могут использоваться совместно. Убедитесь, что конечные точки A-B соответствуют друг другу по конфигурации (A-end и B-end).
A-end работает на 1310 нм (RX) и 1550 нм (TX) и, соответственно, должен подключаться к оптоволоконному приемопередатчику B-end (RX 1550 нм, TX 1310 нм). Кроме того, учитывайте скорость передачи данных, тип волокна и то, является ли оно однорежимным или многорежимным.
