기가비트/XNUMX기가비트/코어/PoE/광섬유 스위치 선택 가이드

스위치는 네트워크 전송을 모니터링하는 핵심 장비입니다. 스위치를 선택할 때 고려해야 할 중요한 기술 매개변수가 많이 있습니다. 하드웨어에는 100메가비트/기가비트/10기가비트 속도 포트, 전기/광/PoE 포트, 포트 번호, MAC 주소 테이블 깊이, 전달 지연, 캐시 크기, VLAN, 격리 등이 포함됩니다. 많은 프로젝트에서 부적절한 스위치로 인해 다양한 문제가 있습니다. 프로젝트의 전달 및 경험에 심각한 영향을 미치는 선택.

다음은 스위치를 선택할 때 고려해야 할 측면입니다.

기가비트 또는 100M을 선택하시겠습니까?

영상감시 시스템의 네트워크에서는 지속적으로 많은 양의 영상 데이터를 전송해야 하기 때문에 안정적으로 데이터를 전달할 수 있는 스위치가 필요하다. 스위치에 연결된 카메라가 많을수록 스위치를 통해 흐르는 데이터의 양이 많아집니다. 우리는 코드 스트림을 물의 흐름으로 생각할 수 있으며 스위치는 하나씩 물 보존 접합점입니다. 흐르는 물의 흐름이 부하를 초과하면 댐이 파열됩니다. 마찬가지로 스위치 아래에 있는 카메라가 전달하는 데이터의 양이 특정 포트의 전달 기능을 초과한다고 가정합니다. 이 경우 포트에서 많은 양의 데이터를 버리고 문제가 발생하기도 합니다.

예를 들어, 100M 스위치 포워딩 데이터 볼륨이 100M을 초과하면 큰 패킷 손실이 발생하여 화면이 흐려지고 차단됩니다.

전달된 데이터 볼륨의 과부하로 인해 패킷 손실

그렇다면 기가비트 스위치를 선택하려면 몇 대의 카메라가 필요합니까?

카메라 업링크 포트 포워딩 데이터 볼륨의 크기에 따라 선택할 수 있습니다. 업링크 포트의 포워딩 데이터 양이 70M보다 크면 기가비트 포트를 선택합니다. 즉, 기가비트 스위치 또는 기가비트 업링크 스위치를 선택합니다.

기가비트 스위치 선택을 위한 표준

다음은 빠른 계산 및 선택 방법입니다.

대역폭 값 = (서브스트림 + 메인스트림) * 채널 수 * 1.2

① 대역폭 값> 70M, 기가비트 스위치 사용

② 대역폭 값 < 70M, 100MB 스위치 사용

예를 들어 20개의 H.264 200W 카메라(4 + 1M)가 연결된 스위치가 있는 경우 업링크 포트의 포워딩 속도는 (4 + 1) * 20 * 1.2 = 120M > 70M이므로 기가비트 스위치가 필요합니다. . 일부 시나리오에서 시스템 구조를 최적화할 수 없고 흐름의 균형을 맞출 수 없는 경우 기가비트 스위치 또는 기가비트 업링크 스위치를 장착해야 합니다.

질문 1: 왜 1.2를 곱합니까?

네트워크 통신의 원칙에 따라 데이터 패킷의 캡슐화도 TCP/IP 프로토콜을 따릅니다. 데이터 부분에 각 프로토콜 계층의 헤더 필드를 표시하여 원활하게 전송해야 하므로 헤더도 오버헤드의 일부를 차지하게 됩니다.

우리가 많이 언급하는 카메라 4M 비트 전송률 또는 2M 비트 전송률은 데이터 부분의 크기를 나타냅니다. 데이터 통신 비율에 따르면 헤더 오버헤드가 약 20%를 차지하므로 공식에 1.2를 곱해야 합니다.

데이터 헤더는 오버헤드의 약 20%를 차지합니다.

 

질문 2: 왜 it 70M이 아니라 100M?

비디오 데이터 흐름은 많은 프레임으로 구성되어 겉보기에는 완만한 데이터 흐름으로 보이며 실제로는 순간적인 버스트 데이터가 많이 발생합니다. 이 상황에서는 스위치가 데이터의 변동을 버퍼링하고 수정해야 합니다.

스위치는 이러한 데이터에 대해 storage-forward-storage-forward를 수행하므로 특정 예약을 하는 것이 좋습니다. 스위칭 네트워크를 설계할 때 예약의 30%~40%를 예약할 수 있습니다. 100M 포트의 경우 포워딩 트래픽이 70M을 초과하지 않는 것이 좋습니다.

엔지니어링에 일반적으로 사용되는 카메라에는 주로 H.264 및 H.265의 두 가지 비트 전송률이 포함됩니다.

IPC 수	코드 속도	총 대역폭	스위치
4	H.264	24M	100M
	H.265	12M	100M
8	H.264	48M	100M
	H.265	24M	100M
12	H.264	72M	기가비트 업링크 스위치
	H.265	36M	100M
16	H.264	96M	기가비트 업링크 또는 전체 기가비트 스위치
	H.265	48M	100M
25	H.264	150M	기가비트 업링크 또는 전체 기가비트 스위치
	H.265	75M	기가비트 업링크 스위치
32	H.264	192M	기가비트 업링크 또는 전체 기가비트 스위치
	H.265	96M	기가비트 업링크 또는 전체 기가비트 스위치

예를 들어 공통 직렬 네트워크에서 대역폭 계산 및 스위치 선택을 설명하기 위해 H.264 200W 카메라(메인 및 서브스트림은 4+1M으로 계산됨)를 사용합니다.

공통 직렬 네트워크에서 대역폭 계산 및 스위치 선택

별 모양의 네트워크 구조는 다음과 같습니다.

별 모양의 네트워크 구조

코어 스위치를 선택하는 방법은 무엇입니까?

대형 및 중형 모니터링 네트워크는 일반적으로 액세스 통합 코어 구조에 따라 설계됩니다. 코어 스위치는 전체 네트워크의 데이터 전달 센터이며 많은 양의 데이터 흐름을 전달합니다. 따라서 코어 스위치의 각 포트를 포워딩할 때 병목 현상이 없는지 확인해야 합니다.

모니터링 네트워크의 구조 설계

어떤 사람들은 코어 스위치의 선택에 대해 약간의 오해를 가지고 있습니다. 예를 들어 카메라가 200대와 500대라고 가정해 보겠습니다. 500*5M=2500M으로 계산하면 기가비트 포트의 포워딩 속도보다 훨씬 더 큰 결과를 얻을 수 있습니다. 이런 종류의 프로젝트는 10G 스위치를 사용해야 합니까?

반드시는 아닙니다. 실제로 일반적인 대규모 모니터링 네트워크에서는 트래픽이 한 포트에 집중되지 않고 여러 포트에 분산되어 여러 기가비트 포트에 의해 전달됩니다.

트래픽은 여러 기가비트 포트에 의해 전달됩니다.

그림의 각 포트는 1000M을 넘지 않는 것을 알 수 있으며, 1000M 양방향 전송 전체 기가비트 스위치의 XNUMX개의 기가비트 포트 간에 달성할 수 있습니다. 총 처리량(전체 로드)은 일반적으로 스위치의 백플레인 대역폭보다 작거나 같습니다.

따라서 IPC 수에 따라 코어 스위치를 선택하는 것이 좋습니다.

① 100~200개의 IPC, 기가비트 관리 스위치를 권장합니다.

②200~500개의 IPC, Layer 3 매니지드 스위치를 권장합니다.

현재 Layer 2/3 관리형 전체 기가비트 스위치는 모니터링 네트워크의 핵심 스위치, 대용량 데이터 교환 및 다양한 네트워크 구축에 적합합니다.

③ 대규모 또는 초대형(300~1000) 모니터링 네트워크의 경우 레이어 3 스위치를 사용하여 네트워크 세그먼트를 분할해야 합니다.

다음은 100, 300 및 500 포인트에 대한 네트워킹 솔루션 목록입니다.

• 100 IPC의 네트워킹 계획

약 100개의 포인트가 있으며, 디자인은 논블로킹 포워딩 코어에 초점을 맞춥니다.

100 IPC의 네트워킹 계획

• 네트워킹 방식 300 IPC

약 300개의 포인트가 있는 디자인은 여러 네트워크 세그먼트와 원활한 전달에 중점을 둡니다.

네트워킹 방식 300 IPC

• 500 IPC의 네트워킹 솔루션

정부 및 기업과 같은 대규모 공원에 매우 적합한 중복 설계가 필요합니다.

네트워킹 방식 500 IPC

PoE 스위치를 선택하는 방법은 무엇입니까?

PoE는 네트워크 케이블을 통한 전원 공급 및 데이터 전송 기술입니다. 별도의 전원 배선 없이 하나의 네트워크 케이블을 PoE 카메라 포인트에 연결할 수 있습니다.

기존 전원 공급 장치와 PoE 전원 공급 장치

PoE 스위치를 선택할 때 고려해야 할 사항은 무엇입니까?

• S화롯불-포트 전력

단일 포트의 전력이 스위치에 부착된 모든 IPC의 최대 전력을 충족할 수 있는지, 즉 IPC의 최대 전력에 따라 스위치 사양을 선택하는 것이 필요하다.

일반 PoE IPC 전력은 10W를 초과하지 않으므로 스위치는 802.3af만 지원하면 됩니다. 그러나 일부 고속 돔의 전력 요구 사항은 약 20W이거나 일부 무선 액세스 AP의 전력이 더 높을 경우 스위치가 802.3at을 지원해야 합니다.

다음은 두 기술의 출력입니다.

타입	IEEE 802.3af	IEEE 802.3at
최대 전류	350mA	600mA
PSE 출력 전압	44~57V DC	50 ~ 57V DC
PSE 출력 전력	<= 15.4W	<= 30W
PD 입력 전압	36~57V DC	42.5 ~ 57V DC
PD 최대 전력	12.95W	25.5W

• 전체 기계의 최대 전원 공급 장치

전체 기계의 최대 전원 공급 장치가 요구 사항을 충족하는지 확인하고 설계 시 모든 IPC의 전원을 고려해야 합니다. 스위치의 최대 출력 전력은 모든 IPC 전력의 합보다 커야 합니다.

• T타 입 피하수도 공급

전송을 위해 XNUMX코어 네트워크 케이블을 사용할 때 이 요소를 고려할 필요가 없습니다. XNUMX코어 네트워크 케이블인 경우 스위치가 A급 전원 공급 장치를 지원하는지 확인해야 합니다.

다양한 PoE의 장점과 비용에 따라 선택할 수 있습니다.

ㅁㄴㅇㄹ	표준 PoE 클래스 A	표준 PoE 클래스 B	비표준 PoE
네트워크 케이블 요구 사항	XNUMX 개의 코어	XNUMX코어	XNUMX코어
안정	안정된	안정된	불안 정한
동력 장비	PoE 장비, 비 PoE 장비 및 스플리터	PoE 장비, 비 PoE 장비 및 스플리터	PoE 장치와 비 PoE 장치 모두 스플리터를 추가해야 합니다.
전자기 간섭	약한	약한	멀리서 강한
일반적인 문제	아니	1. XNUMX심 네트워크 케이블은 전원을 공급할 수 없으며 프로젝트를 다시 배선해야 합니다. 2. 4578심 네트워크 케이블의 XNUMX 코어는 품질이 좋지 않고 임피던스가 너무 커서 장거리에서 전원을 공급할 수 없습니다.	1. 스플리터와 XNUMX:XNUMX로 매칭되어야 하고 시공이 복잡하다. 2. 엔지니어링 설치는 IPC의 넓은 전압 범위를 초과하기 쉽고 카메라를 태우기 쉽습니다. 3. 4578심 네트워크 케이블의 XNUMX 코어는 품질이 좋지 않고 임피던스가 너무 커서 장거리 전원을 공급할 수 없습니다.
장비 비용	중간	중간	비교적 낮은

광섬유 스위치를 선택하는 방법은 무엇입니까?

장거리 지점의 모니터링에는 광섬유 트랜시버와 광섬유 스위치가 자주 사용됩니다. 다음 예에는 다음과 같은 보다 포괄적인 광섬유 스위칭 네트워크 장비가 포함되어 있습니다. 송수신기, 스위치, 모듈 등.

광섬유 스위칭 네트워크 장비

광 스위치, 광 트랜시버 및 광 모듈을 함께 사용할 수 있습니다. 쌍으로 사용하고 AB 끝이 서로 일치하는지 확인해야 합니다.

A/B 끝은 광섬유 전송의 두 끝입니다. 양단이 무엇이든 A단과 B단이어야만 페어링하여 사용할 수 있습니다(제품 모델은 A단 또는 B단으로 표기).

광섬유 전송을 위해 A/B 끝이 쌍을 이루어야 합니다.

A-end 장비의 작동 파장은 1310nm(RX) 및 1550nm(TX)이며 B-end 광 트랜시버(RX1550nm, TX1310nm)와 함께 사용해야 합니다. 마지막으로 포트 속도, 광섬유 유형, 이중 광섬유 또는 단일 광섬유와 같은 요소도 고려해야 합니다.