应用背景：

网络管理员在视频监控系统安装过程中往往会出现图像卡频的情况，最大的原因是什么呢？如何才能解决此类问题？

答：网络带宽不足及传输速率不佳。根据实际监控摄像机码流在交换机的背板带宽、包的转发率的性能参数进行分析和合理选择。 

基本数据和网络结构：  

首选了解下，摄像机码流数据：

720P网络摄像机，主码流为2~3M，子码流为0.8~1M，共约4M

1080P网络摄像机，主码流为4~6M，子码流为0.8~1M，共约7M

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是网络原因造成的想法实际是个误区。

其次查阅网络监控拓扑结构图：
 

 

 

接入交换机

主要考虑接入层到汇聚层之间的链路带宽。交换机的上联链路容量需要大于同时容纳的摄象机数量*码流：24*4=96M，视频实时录像就没有问题了。

 

当用户需要实时查看录像时，必须考虑到每个用户查看一个视频占用的带宽4M。假如接入交换机的每个摄象机都有一个人在看，其计算方式摄象机数量*码率*（1+N）：24*4*（1+1）=192M

 

汇聚交换机

在汇聚层需要同时处理接入层交换机所有传输的摄象机的4M码流，即支持同时转发摄像机数量*4M以上的交换容量。因为通常数据存储都在汇聚层上，所以视频录像要满足线速转发。必须考虑到实时查看监控的带宽每个连接占用4M，一根1000M的链路最大可支持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

考虑交换容量以及到汇聚的链路带宽，因数据存储是放置在汇聚层，所以核心交换机没有视频录像的压力，只要考虑同时多少人看多少路视频。      

 

实施案例：

180个720P高清摄像机，720P网络摄像机码流4兆，网络结构分接入层-汇聚层-核心层。

 

相关问题：

1、网络监控中影响视频图像传输的原因有哪些？

2、如何选择合适的交换机产品型号、原因？

3、百兆与千兆的差别？

4、与交换机息息相关因素？

码流计算：

          码流：4Mbps

接入：
          24*4=96Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps
汇聚：
          180*4=720Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps

表示：一根千兆链路能够支持数据传输

接入交换机考虑以下三个条件：

一、码流：24*4=96Mbps，其接入层交换机上传端口必须满足96Mbps/S的传输速率要求，考虑到交换机实际传输速率所以交换机需选用具有1000M上传口的。

二、背板带宽：首选选购24口交换机，具备二个1000M口。总端口数量X端口容量的2倍应该小于等于背板带宽，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，所以接入层交换机背板带宽要求为：24*0.1G*2+1G*2*2=8.8Gbps。

三、包转发率：1000Mbps口为1.488Mpps/s 、100Mbps为0.1488Mpps/s，接入层交换机交换速率为：24*0.1488+2*1.488=6.5472Mpps/s，若包转发率不到6.5472Mpps/s，那么就有理由认为该交换机采用的是有阻塞的结构设计。

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，且满足后面两个条件的交换机为线速交换机，根据以上条件分析24台720P摄像机接入层交换机，需选择20口以上百兆接入端口，具有1000M上传口的交换机，如SP-S1028C。

汇聚层交换机的条件：

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。

当8个SP-S1028C交换机接入，其汇聚成流量为：96*8=768Mbps/s，所以交换机的上传端口必须是1000Mbps。  

一台可以提供16口全千兆交换机，包转发率23.808Mpps(16 x 1.488Mpps )，其满配置容量应达到 16×1G×2= 32Gbps，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。都满足的交换机才是合格的交换机，如SP-SG1016。

核心层交换机：在局域网内没有视频录像的压力，只要考虑同时多少人看多少路视频以及设置管理。因此假设该案内，同时有10人监看，每人看18路视频，即交换容量需要大于10*18*4=720M，基本不用考虑。