校园监控项目整理
1、項目步驟
下面我們來舉例說明一個監控改造項目，先說下背景，一棟一層小別院，業主要求在大門口、大廳、兒童房、廚房以及后門洗衣處增加監控。由于沒有弱電間，所有監控需要匯總到電視柜臺下安裝所有弱電相關設備，根據現場提供要信息，電視柜里面光貓、無線路由器，IPTV機頂盒，機頂盒通過HDMI連接65寸顯示器。需要利用原有65寸顯示器作為監控顯示器，平時，用來看電視，需要查監控時切換成監控畫面。需要支持手機遠程查詢任一監控畫面。這些就是業主提出的前提條件，根據這些前提條件來做施工方案，我可以通過以下幾步來完成從出圖到報價，最后具體實施安裝。
第一步，要知道業主需求，也就是監控要監視哪些地方？主常見有大門口，大廳、兒童房和廚房等，這些都是比較重要的地方，也是容易出事的地方，是重點監控的對象。如果是獨立院子， 就要房子四周安裝監控，便于監視外圍情況。還有監控存儲的時間，有7天，15天，30天，45天，可以根據自己需求選擇存儲時間。
第二步，根據第一步需求，現場確認具體施工方案和材料。通過現場查看監控安裝點位；安裝線路的路由；施工難度系數等都應該考慮在施工的費用里，避免后面施工因為難度造成施工費用增加，影響到施工的利潤。
確定好現場安裝點位后，出一份施工安裝平面圖，根據現場房子長寬實際尺寸，設計畫出具體施工方案，如下圖所示。
確定好具體點和現場的一些材料，就需確定核心設備材料，這時，就需要出具一份組網圖，也叫系統圖，這是用來指導如何去組網的，在系統圖里面可以體現出所有材料。系統圖包括核心設備、前端設備，還包括連接用的線路材料，本方案是根據項目要求，路由器，光貓，視頻監控顯示器為甲供材料，也就是利用原有業主購買好的材料。如下圖所示
第三步，根據安裝平面圖和系統圖組網方式，我們來確定具體清單材料，配置監控報價清單，具體如下，在材料這塊，盡量要用主流品牌，最起碼質量會有一定的保障。
最后，就是把報價清單和圖紙發給業主審核價格，雙方達成最終的價格后，簽訂施工合同，明確付款條件和設備維保時間后就可以安排進場施工了。
通過家用視頻監控施工方案，基本了解到監控系統施工流程，不管大型監控系統還是小型監控系統，施工的流程都差不多，先要有圖紙、報價清單、合同等最終才是項目的實施。
2、設備選型:
一般情況下，選擇一臺NVR，主要考慮以下因素：
一
接入IPC數量
接入路數就是一臺NVR最大可以管理的IPC數量，接入路數越大，說明NVR的綜合處理能力更強，接入路數是NVR選型的決定性因素。NVR路數一般包括：4路、8路、10路、16路、25路、32 路、48路、64路、128路或更高。通俗來講，NVR的路數就是根據監控網絡中攝像機的點位數量進行計算，例如12個點位的監控網絡，可以選擇16路NVR，64個點位選擇64路NVR，100個點位選擇兩臺64路NVR或一臺128路NVR 等等。
二
硬盤盤位數量
NVR在監控網絡中的核心作用之一就是存儲錄像，錄像的存儲時間和硬盤的總容量有關，硬盤接口（盤位）越多，接入的硬盤總容量會線性增加，存儲時長可以明顯提升。盤位數量是NVR選型的重點考慮因素。當前主流的NVR接入盤位數量包括，單盤位、雙盤位、四盤位、八盤位以及更高盤位。
選型時需要考慮攝像機數量、存儲天數、攝像機碼率來進行綜合計算，得出錄像存儲大小，也就是需要的硬盤總容量，根據每個盤位可以接入的硬盤容量大小，從而選擇盤位。
錄像存儲大小＝ 主碼流（Ｍ）／8 × ３６００（ｓ）× 24（ｈ）× 監控通道數× 錄像天數× 攝像機數量主碼流／8，是因為我們所說的監控碼流是以比特（ｂｉｔ）為單位。
假設某項目的高清攝像機是H.265格式1080P，主碼流約2.3Ｍ，攝像機數量為60臺，存儲時間30天，那么錄像存儲大小計算如下：
2.３（主碼流）／8 × ３６００（ｓ）× 24（ｈ）× ６０（監控通道）× ３０（錄像天）≈44712000ＭＢ。
硬盤容量，即硬盤的存儲空間大小，一般有１Ｔ／2Ｔ／３Ｔ／4Ｔ／６Ｔ，１Ｔ ＝ 1024Ｇ，１Ｇ ＝ １０24Ｍ。需要注意的是，硬盤實際可用于存儲視頻的容量為總容量的９０％ ，即容量系數為０.９，因為：硬盤廠家的標準是十進制，因此１Ｇ ＝ １０００ＭＢ ＝ １００００００ｋＢ 而系統的采用的是二進制，所以１Ｇ ＝1024ＭＢ ＝1048576ｋＢ所以錄像存儲大小換算為Ｔ 則為：44７１2０００ ／１０24 ／１０24≈42.６，按硬盤實際容量９０％ 計算則為：42.６ ／０.９ ＝ 4７.4Ｔ，即該項目需要總共4７. 4Ｔ 的硬盤才可以滿足存儲需求。
假設每個接口（盤位）所能接入的硬盤容量最大為６Ｔ，為滿足此項目６０ 臺１０8０Ｐ 攝像機連續存儲30ｄ，就需要8 盤位的ＮＶＲ。
如果是Ｈ.2６4 模式的攝像機碼率需按照4 Ｍ 計算需要的容量。NVR的參數信息中一般會有一項硬盤驅動器的詳細信息，盤位參數一般與接口數量一致，硬盤驅動器信息中會注明每個接口可以接入的硬盤容量，通過接口數量和每個接口可接入的最大硬盤容量就可以得出一個NVR的存儲大小。
表１ 是某品牌ＮＶＲ 參數中硬盤驅動器的詳細信息。
解碼能力，即NVR將網絡視頻流轉換為可以輸出到顯示器畫面的能力。ＩＰＣ 輸出經過編碼后的音視頻數據流，需要錄像機解碼后才能輸出到顯示器上觀看。NVR的解碼能力越強，可以同時觀看的高清畫面數量就越多。
解碼能力主要影響多路回放的效果，如果需要多路數同步回放，則需要結合ＩＰＣ 的分辨率和回放路數要求進行選擇。
解碼能力是NVR選型的重要考慮因素，但不是決定性因素。因為錄像機的解碼能力受芯片限制，在不超過最大能力的情況下根據本地預覽分屏模式自動選擇主、子碼流預覽顯示。例如，一臺NVR解碼能力為8 路１０8０Ｐ，如果同時接入了３2 路4００ 萬像素的攝像機，可以自動選擇以下兩種顯示方式：
單畫面：取主碼流，8 路１０8０Ｐ ＞4００ 萬
３2 畫面：取子碼流，8 路１０8０Ｐ ＝１６ 路７2０Ｐ ＝３2 路4ＣＩＦ攝像機默認子碼率為4ＣＩＦ，所以３2 個正好可以顯示，不會存在資源不足的情況。
四
接入分辨率
由于NVR的實際解碼能力有限，根據實際使用和定位，會限制超過自身最大處理能力的ＩＰＣ 接入。接入分辨率指單路最大可以接入多少像素的攝像機。例如如果采購了4 臺３００ 萬像素的攝像機，卻選擇了單路最高像素為2００ 萬的NVR，這樣３００ 萬像素的攝像機就降為2００ 萬像素攝像機使用，失去了３００萬的效果。所以在實際網絡中，NVR 的最大接入ＩＰＣ 分辨率需要高于所管理的所有ＩＰＣ 的最大分辨率。這是選型中必須考慮的參數。
五
編碼方式
圖片
ＩＰＣ 主流的編碼方式有Ｈ.2６4 和Ｈ.2６５，ＮＶＲ 只有支持Ｈ.2６５ 編碼，才可以解碼Ｈ.2６５ 的ＩＰＣ，而僅支持Ｈ.2６4 編碼的ＮＶＲ 是無法解碼Ｈ. 2６５ 編碼的視頻流。所以，接入該NVR的ＩＰＣ 中如果有Ｈ.2６５ 編碼的機型，就需要選擇支持Ｈ. 2６５ 編碼的NVR，否則可能出現無法解碼的情況。
六
錄像機輸出分辨率
錄像機的輸出分辨率需要根據攝像頭的像素，顯示器的分辨率來綜合選擇，就像木桶效應一樣，監控的效果取決于木桶效應中最短的那塊板。
如果監控中心使用的是4Ｋ 顯示器，則需要880 萬像素的超高清攝像頭搭配支持ＨＤＭＩ 輸出4Ｋ 分辨率的NVR才能體驗最好的監控效果。
如果攝像頭為１０8０Ｐ，顯示器為１０8０Ｐ，需搭配支持ＶＧＡ 輸出分辨率最大可以達到１９2０x１０8０（１０8０Ｐ）的NVR才能達到最好的監控效果。
3、網絡產品選型
很多的弱電朋友都提到核心交換機的選型，那么我們今天來說一下核心交換機選型的主要參數。主要有可擴展性、轉發速率、背板帶寬、四層交換、系統冗余等參數。
核心交換機應當全部采用模塊化結構，必須擁有相當數量的插槽，具有強大的網絡擴展能力，可以根據現實或者未來的需要選擇不同數量、不同速率和不同接口類型的模塊，以適應千變萬化的網絡需求。
可擴展性
1、插槽數量。插槽用于安裝各種功能模塊和接口模塊。由于 每個接口模塊所提供的端口數量是一定的，因此插槽數量也就從根本上決定著交換機所能容納的端口數量。
另外，所有功能模塊（如超級引擎模塊、IP語音模塊、 擴展服務模塊、網絡監控模塊、安全服務模塊等）都需要占用一個插槽，因此插槽數量也就從根本上決定著交換機的可擴展性。
2、模塊類型。毫無疑問，支持的模塊類型（如LAN接口模塊、WAN接口模塊、ATM接口模塊、 擴展功能模塊等）越多，交換機的可擴展性越強。僅以局域網接口模塊為例，就應當包括RJ-45模塊、GBIC模塊、SFP模塊、10Gbps模塊等，以適應大中型網絡中復雜環境和網絡應用的需求。
先弄清楚兩上東西Mbps和Mpps：
定義不同：Mbps = Mbit/s，每秒比特數；Mpps = Mpacket/s，每秒包數。
比如你每秒發1M的512比特長度的包，那么pps速度就是1Mpps，bps速度就是512Mbps。
對象不同：Mbps的對象是數據傳輸，指的是數據傳輸速度；Mpps的對象是設備，指的是設備的硬件性能。
傳輸方式不同：Mbps是以bps為線路單位傳輸；而Mpps是以數據包為線路單位傳輸。
轉發速率
網絡中的數據是由一個個數據包組成，對每個數據包的處理要消耗資源。轉發速率（也稱吞吐量）是指在不丟包的情況下，單位時間內通過的數據包數量。吞吐量就像是立交橋的車流量，是三層交換機最重要的一個參數，標志著交換機的具體性能。如果吞吐量太小，就會成為網絡瓶頸，給整個網絡的傳輸效率帶來負面影響。交換機應當能夠實現線速交換，即交換速率達到傳輸線上的數據傳輸速度，從而最大限度地消除交換瓶頸。對于千兆位交換機而言，若欲實現網絡的無阻塞傳輸，
公式如下：
吞吐量（Mpps）=萬兆位端口數量×14.88 Mpps+千兆位端口數量×1.488 Mpps+百兆位端口數量×0.1488 Mpps
如果交換機標稱的吞吐量大于或等于計算值，那么在三層交換時應當可以達到線速。其中，
1個萬兆位端口在包長為64 B時的理論吞吐量為14.88 Mpps，
1個千兆位端口在包長為64 B時的理論吞吐量為1.488 Mpps，
1個百兆位端口在包長為64 B時的理論吞吐量為0.1488 Mpps。
那么這些數值是如何得到的呢？
事實上，包轉發線速的衡量標準是以單位時間內發送64B的數據包（最小包）的個數作為計算基準的。以千兆位以太網端口為例，其計算方法如下：
1,000,000,000 bps/8 bit/ (64+8+12) B =1,488,095 pps
以太網幀為64 B時，需考慮8 B的幀頭和12 B的幀間隙的固定開銷。由此可見，線速的千兆位以太網端口的包轉發率為1.488 Mpps。萬兆位以太網的線速端口包轉發率，正好為千兆位以太網的10倍，即14.88 Mpps；而快速以太網的線速端口包轉發率，則為千兆位以太網的十分之一，即0.1488 Mpps。
例如：
對于一臺擁有24個千兆位端口的交換機而言，其滿配置吞吐量應達到8×1.488 Mpps=35.71 Mpps，才能夠確保在所有端口均線速工作時，實現無阻塞的包交換。同樣，如果一臺交換機最多能夠提供176個千兆位端口，那么其吞吐量至少應當為 261.8 Mpps（176×1.488 Mpps=261.8 Mpps），才是真正的無阻塞結構設計。
背板帶寬
帶寬是交換機接口處理器或接口卡和數據總線間所能吞吐的最大數據量，就像是立交橋所擁有的車道的總和。由于所有端口間的通信都需要通過背板完成，所以背板 所能提供的帶寬，就成為端口間并發通信時的瓶頸。帶寬越大，提供給各端口的可用帶寬越大，數據交換速度越大；帶寬越小，給各端口提供的可用帶寬越小，數據 交換速度也就越慢。也就是說，背板帶寬決定著交換機的數據處理能力，背板帶寬越高，所能處理數據的能力就越強。因此，背板帶寬越大越好，特別是對那些匯聚 層交換機和中心交換機而言。若欲實現網絡的全雙工無阻塞傳輸，必須滿足最小背板帶寬的要求。其計算公式如下：
背板帶寬=端口數量×端口速率×2
提示：對于三層交換機而言，只有轉發速率和背板帶寬都達到最低要求，才是合格的交換機，二者缺一不可。
例如，如果一款交換機有24個端口，
背板帶寬=24x1000x2/1000=48Gbps。
四層交換
第四層交換用于實現對網絡服務的快速訪問。在四層交換中，決定傳輸的依據不僅僅是MAC地址（第二層網橋）或源/目標地址（第三層路由），而且包括TCP /UDP（第四層）應用端口號，被設計用于高速Intranet應用。四層交換除了負載均衡功能外，還支持基于應用類型和用戶ID的傳輸流控制功能。此 外，四層交換機直接安放在服務器前端，它了解應用會話內容和用戶權限，因而使它成為防止非授權訪問服務器的理想平臺。
模塊冗余
冗余能力是網絡安全運行的保證。任何廠商都不能保證其產品在運行的過程中不發生故障。而故障發生時能否迅速切換就取決于設備的冗余能力。對于核心交換機而 言，重要部件都應當擁有冗余能力，比如管理模塊冗余、電源冗余等，這樣才可以在最大程度上保證網絡穩定運行。
路由冗余
利用HSRP、VRRP協議保證核心設備的負荷分擔和熱備份，在核心交換機和雙匯聚交換機中的某臺交換機出現故障時，三層路由設備和虛擬網關能夠快速切換，實現雙線路的冗余備份，保證整網穩定性。
1、接入層交換機的選擇
接入層交換機主要下聯前端網絡高清攝像機，上聯匯聚交換機。以720P網絡攝像機4M碼流計算，一個百兆口接入交換機最大可以接入幾路720P網絡攝像機呢？
我們常用的交換機的實際帶寬是理論值的50%-70%，所以一個百兆口的實際帶寬在50M-70M。4M*12=48M，因此建議一臺百兆接入交換機最大接入12臺720P網絡攝像機。
同時考慮目前網絡監控采用動態編碼方式，攝像機碼流峰值可能會超過4M帶寬，同時考慮帶寬冗余設計，因此一臺百兆接入交換機控制在8臺以內時最好的，超過8臺建議采用千兆口。
2、匯聚層交換機的選擇
匯聚層交換機主要下聯接入層交換機，上聯監控中心核心交換機。一般情況下匯聚交換機需選擇帶千兆上傳口的二層交換機。
還是以720P網絡攝像機4M碼流計算，前端每臺接入層交換機上有6臺720P網絡攝像機，該匯聚交換機下聯5臺接入層交換機。該匯聚層交換機下總帶寬為4M65=120M，因此匯聚交換機與核心交換機級聯口應選千兆口。
3、核心層交換機的選擇
核心層交換機主要下聯匯聚層交換機，上聯監控中心視頻監控平臺，存儲服務器，數字矩陣等設備，是整個高清網絡監控系統的核心。在選擇核心交換機是必須考慮整個系統的帶寬容量及如何核心層交換機配置不當，必然導致視頻畫面無法流暢顯示。因此監控中心需選擇全千兆口核心交換機。如點位較多，需劃分VLAN，還應選擇三層全千兆口核心交換機。
附：決定交換機性能的參數
背板帶寬：
背板帶寬計算方法：端口數端口速度2=背板帶寬，以華為S2700-26TP-SI為例，該款交換機有24個百兆口，兩個千兆上聯口。
背板帶寬=24x100x2/1000+2x1000x2/1000=8.8Gbps。
包轉發率：
包轉發率的計算方法：滿配置GE端口數×1.488Mpps+滿配置百兆端口數×0.1488Mpps=包轉發率 （1個千兆端口在包長為64字節時的理論吞吐量為1.488Mpps，1個百兆端口在包長為64字節時的理論吞吐量為0.1488Mpps）。拿華為S2700-26TP-SI為例，該款交換機有24個百兆口，兩個千兆上聯口。
包轉發率=24x0.1488Mpps+2x1.488Mpps=6.5472Mpps。
8、監控常見問題處理
一、搜不到IPC
要三問：
供電、網絡、網線有沒有問題？
Onvif開關是否開啟？
軟件版本是不是升級到最新？
第一問其實很好理解，一般搜不到IPC，我們都是先要排除供電、網路、網線問題；
第二問呢，一般來說，同品牌的NVR和IPC無論在不在相同網段都可以發現，但是不同品牌之間是通過Onvif協議就要求滿足同網段和開啟Onvif兩個條件。
如果是中維的IPC，確認是否是因為不同的IPC的IPC地址是一樣的，造成IP地址沖突，而只顯示一個IP，修改IPC的IP地址后再搜索添加即可。
如果NVR和IPC不是一個牌子，那就要登進IPC，將Onvif協議開啟，即可解決問題。
二、分辨率和顯示器要“門當戶對”
為什么500萬的設備，顯示出來的效果還不如200萬？
以500萬像素的攝像頭為例來說，如果使用1080p顯示分辨率或小于27英寸的顯示器，畫質會被壓縮，清晰度會大大降低。
但是如果換成200萬攝像機，放在1080p分辨率顯示器上，因為像素和顯示器剛好匹配，畫質不被壓縮，反而會顯得更清晰。
所以，500萬的攝像頭，就要使用500萬像素分辨率的顯示器；400萬的，要使用400萬分辨率的顯示器…顯示器最好是27英寸，或者以上尺寸的。
三、錄像機“無硬盤”、不能錄像
一般來說，硬盤不會輕易損壞，不妨先排查下這幾個問題：查供電、查電源、查電源線和數據線，一般來說，正確的供電應該是12V-1.5A 以上。
而不能錄像的情況，很多時候是因為粗心之下忘記打開錄像開關設置；
如果錄像正常，卻找不到錄像文件，最常見的一個情況就是：日期設置不對。當攝像機和錄像機的日期不對應時，就會出現這個情況；
再或者，H.265編碼的攝像頭是沒法在H.264錄像機上錄像的，要把編碼方式調整為H.264。如果以上2個問題都不存在，我們再考慮硬盤、系統方面的問題。
四、攝像頭添加后不出圖像
監控攝像機添加后不出圖像怎么辦？是弱電人遇到最多的問題，尤其是新安裝的監控，問題比較多，首先需要檢查網線是否正常連通，網線傳輸是否超距離，水晶頭做法是否標準，當做了這些基本的檢查后，仍然不出圖像，且顯示未知錯誤該怎么辦呢？以?？禐槔?#xff0c;有以下幾種情況。
1、新裝的攝像機添加前未激活設備
通常情況下，新裝的攝像機通道添加時需要激活設備，在錄像主機主菜單-通道管理-通道配置- IP通道，單擊未激活的IP攝像機或選擇“一鍵激活”所有的設備，彈出激活界面，創建密碼即可正常添加設備，未激活的設備無法正常顯示監控畫面。
2、攝像機IP與錄像主機IP網段不一致
新裝的攝像機在調試前首先要確保錄像主機IP和攝像機IP在同一個網段，再進行添加設備，在錄像主機主菜單-系統配置-網絡配置-基本配置-IPV4地址修改主機IP；攝像機可使用內網搜索工具，批量修改攝像機IP地址，填寫起始 IP、 端口、子網掩碼、網關等信息。
3、如果添加的是第三方廠家攝像機
需修改成ONVIF協議，以及ONVIF協議對應的端口信息添加設備。
4、錄像主機通道碼流類型不支持，與攝像機編碼格式不兼容
如果攝像機是H.265編碼格式，而錄像主機是H.264編碼，此時就不能顯示正常畫面，需內網網頁訪問攝像機，在配置—編碼參數—錄像參數 ，將視頻編碼改成H.264，保存應用，錄像主機刪除原有的通道，在錄像主機里重新添加攝像機就可正常顯示。
5、攝像機的分辨率超過了錄像主機的支持的最大分辨率
通常情況下，海康威視主機不顯示監控畫面，提示畫面資源不足，這種情況就是接入的網絡攝像機的分辨率超過了錄像主機支持的最大分辨率。需要到錄像主機，配置—編碼參數—錄像參數，將主碼流的分辨率和碼流上限降低，刪除原有通道，重新添加設備。
6、錄像主機通道模式錯誤或者攝像機電壓不穩定
新裝的監控系統，如果錄像主機是支持模擬和網絡攝像機接入的，需修改通道模式。在錄像主機主菜單–通道管理–通道配置–信號接入狀態界面，選擇對應通道的信號接入類型，若通道接入模擬信號選擇CVBS；若接入海康同軸攝像機選擇TVI；若接入AHD信號選擇AHD；接入網絡攝像機選擇IPC模式。同時檢查攝像機的電源電壓是否正常，正常的電壓、電流是在12V、2A左右，可用萬用表直接測試。
五、寬動態啟用監控窗口
室內監控，經常需要從室內監控走廊、窗戶等，由于光照強度的不均勻，導致部分區域過亮、部分過暗的問題。
像這種場景，都建議選擇支持寬動態的IPC，遇到這個問題的時候，開啟IPC的寬動態即可解決。
9、監控交換機選型:
根據攝像機的碼流和數量來選擇
1、攝像機碼流
2、攝像機的數量
要弄清楚交換機的帶寬容量。常用交換機有百兆交換機、千兆交換機。它們的實際帶寬一般只有理論值的 60~70% ，所以它們端口的可利用帶寬大致是 60Mbps 或 600Mbps。
舉例：
根據你使用的網絡攝像機的品牌看單臺碼流，再去估算一臺交換機能接多少臺攝像機。
比如 :
①130 萬：960p 攝像機單臺碼流通常 4M，用百兆交換機，那么就可以接 15 臺（15×4=60M）； 用千兆交換機，可以接 150（150×4=600M） 。
②200 萬： 1080P 攝像機單臺碼流通常 8M，用百兆交換機，可以接 7 臺（ 7×8=56M）； 用千兆交換機，可以接 75 臺（75×8=600M） 這些都是以主流的 H.264 攝像頭為例給大家講解的，H.265 減半就可以了。
從網絡拓撲結構上來講，一個局域網通常是兩到三層結構。接攝像機那端為接入層，一般用百兆交換機就夠了，除非你在一個交換機上接了很多個攝像機。
匯集層、核心層則要按該交換機匯聚了多少路圖像來計算。 計算方法如下：如果接 960P 的網絡攝像機，一般 15 路圖像以內，用百兆交換機；超過 15 路則用千兆交換機；如果接 1080P 的網絡攝像機，一般 8 路圖像以內，用百兆交換機，超過 8 路則用千兆交換機。
交換機的選擇要求
接入層交換機的選擇
條件 1： 攝像機碼流：4Mbps，20 個攝像機就是 20*4=80Mbps。
也就是說，接入層交換機上傳端口必須滿足 80Mbps/s 的傳輸速率要求，考慮到交換機實際傳輸速率(通常為標稱值的 50%，100M 的也就 50 M 左右，)，所以接入層交換機應選用具有 1000M 上傳口的交換機。
條件 2： 交換機的背板帶寬，如選擇 24 口交換機，自帶二個 1000M 口，總共 26 口，則接入層的交換機背板帶寬要求為：(24100M2+100022)/1000=8.8Gbps 的背板帶寬。
條件 3： 包轉發率：一個 1000M 口的包轉發率為 1.488Mpps/s， 則接入層的交換機交換速率為：(24*100M/1000M+2)*1.488=6.55Mpps。
根據以上條件得出： 當有 20 路 720P 攝像機接入一個交換機時，此交換機至少必須具有 1 個 1000M 上傳口、20 個以上的 100M 接入端口才能滿足需求。
匯聚層交換機的選擇
假如總共有 5 個交換機接入，每個交換機有 20 攝像機，碼流為 4M,那么匯聚層的流量為：4Mbps*20 *5=400Mbps，那么匯聚層的上傳端口必須是 1000M 以上的。
如果 5 個 IPC 接入一個交換機，一般情況下需使用一個 8 口交換機，那么這個
8 口交換機是否滿足要求？可以看如下三個方面：
背板帶寬：端口數端口速度2=背板帶寬 ，即 81002=1.6Gbps。
包交換率：端口數端口速度/10001.488Mpps=包交換率，即8100/10001.488=1.20Mpps。
有些交換機的包交換率有時計算出不能達到此要求，那么就是非線速交換機，當進行大容量數量吞吐時，易造成延時。
級聯口帶寬：IPC 的碼流*數量=上傳口的最小帶寬，即 4.*5=20Mbps。通常情況下，當 IPC 帶寬超過 45Mbps 時，建議使用 1000M 級聯口。
十、100路監控的做法：
一、如何算線路帶寬
首先要確定每個攝像頭的視頻輸出所需要的帶寬。攝像頭參數介紹里一般叫“壓縮輸出碼率”。
幾乎所有的攝像頭，這個參數是可以手動調整的，一般可調范圍在幾百K到8M或16M。不同廠家不同型號的可調整范圍不同，這需要根據你對圖像清晰度要求自行決定。
例如這里假定每個攝像頭的壓縮輸出碼率為4兆。100個攝像頭則為400兆。所以，當我們監控達到一定數量，畫面如果有些卡的話，首先可以降低下攝像機的碼率試試，來緩解下。
二、如何選擇合適的交換機
一般是幾個攝像頭共用一個交換機。與攝像頭直接相連的交換機可以使用百兆交換機。根據攝像頭地理分布決定幾個攝像頭連在一個交換機上。那么百兆交換機可以選擇5口、8口、12口的百兆交換機。它們分別對多可以連4個、7個和11個攝像頭。所艱我們把這種與攝像頭直接相連的交換機稱為“接入層交換機”。
當然，如果部分攝像頭比較集中，12口或24口交換機即可連接11個或23個攝像頭，并且攝像頭輸出碼率比較大，總輸出碼率超過60兆的話，那這臺交換機就要考慮使用千兆交換機，可以是22口百兆+2口千兆的交換機。
這里面說上百兆交換機為什么是60M而不是100M？一般交換機的使用率為60%比較穩定，接攝像機差不多12個左右即可。
三、那么100攝像機怎么接入交換機呢
假如接入層交換機為8口的，每個都連7個攝像頭。那么100路攝像頭需要15個接入層交換機即。那么核心層交換機選擇24口交換機即可，是那種有20或22個百兆接口，4個或2個千兆接口的。
但是，如果接入層交換機有千兆交換機，那么核心層交換機必須所有口都是千兆，這個我們在組網的時候需要注意。
一種特殊情況，100個攝像頭分布區域很大。連個設備之間網線長度不能超過100米。
補充：
如果有部分接入層交換機與核心交換機之間的距離較遠，可以在接入層交換機與核心層交換機之間再加一個過渡的交換機做接力。
圖片
這樣就可以延長距離了。
肯定有朋友會問，如果距離很遠怎么辦？
如果距離再遠一些，例如七、八百米，甚至更遠，那就不使用交換機做接力。使用一對光纖收發器，一個在核心層交換機旁用網線相連，另一個在接入層交換機旁與網線相兩。兩個光纖收發器之間用光纖相連。
不過需要注意，單模光纖和多模光纖問題。如果是單模光纖，收發器也必須是單模的，只需要用一根光纖，距離幾公里范圍內完全不用考慮長短問題，因為單模光纖傳輸的距離比較遠。
如果是多模光纖，收發器必須是多模光纖，一對光纖，距離少的五、六百米，多的2公里。
那么可能涉及一個問題，到底用單模還是多模呢？這里面補充下區別
其實沒有好壞之分，只有用途不同，多模光纖多用于短距離建筑配線間之間，核心設備到核心設備之間的通信，其優點是通信帶寬大，多支持萬兆，缺點是相比單模光纖傳輸距離短。
四、計算需要的硬盤存儲量
經過計算，假如攝像頭壓縮輸出碼率為2M（注意它的單位為b/s或bps，小寫b為位），1天1個攝像頭將產生20GB（注意大寫為字節）數據量。
100個攝像頭30天，就60000GB數據量。（注意壓縮輸出碼率為2M）。
如果為4M，則120000GB數據量。
如果為8M，則240000GB數據量。
公式如下：
碼率×3600×24÷8÷1024÷1024=1天
H.265和H.264區別
那么如何算出需要幾塊硬盤呢？
以市場上4T硬盤計算，它在電腦上顯示約3700GB。在考慮硬盤中文件系統本身維護數據也要花費一定 比例空間，估計真正能夠使用約3500GB。
100個攝像頭存儲一個月硬盤計算
1M碼率，30000GB，需要9塊硬盤。
2M碼率，60000GB，需要18塊硬盤。
4M碼率，120000GB，需要35塊硬盤。
8M碼率，240000GB，需要69塊硬盤。
如果是用支持h.265的硬盤錄像機，硬盤可以減少40%左右。
硬盤錄像機一般的是2盤位和4盤位，也有部分是8個硬盤或16盤位的，?？档腘VR最大的有支持24盤位，最大每個接口容量支持8TB。
也可以使用存儲服務器。2M碼率和4M碼率等需要兩臺服務器。8M碼率，可以一個48盤位服務器，一個24盤位服務器?；虿捎么鎯Ψ掌?#43;硬盤柜方案。這些方案可以自己項目預算權衡考慮。
組網圖
十一、案例監控交換機選型
市面上流傳的很多所謂選型經驗和文檔，其實都是滿滿的坑，比如最近某篇《一個交換機到底能帶幾臺攝像頭》……，所以，今天我把這些常識性錯誤簡單總結一下。
誤區1：盲目根據交換容量計算攝像機帶機數量
這種算法，就是把交換機的交換容量簡單除以攝像頭的碼流，然后計算出帶機數量。
如果根據這個理論，一臺24口全千兆非網管交換機每個端口速率都是1000Mbps，下連端口只要合計接入不超過250路4M碼流的攝像機就沒有問題，那整臺交換機就可以帶幾千路？
估且按所謂的實際性能一般只有理論值的 60~70%，那每個下連端口也可以合計接入不超過150路就沒有問題，整機怎么著也可以帶1000多路？
可實際情況是這樣嗎？
照這個邏輯，千兆傻瓜機和網管機帶機能力也沒啥區別了。當我們按照這個理論去分析視頻卡頓的網絡原因，會分析到你懷疑人生。
最后發現，網絡的各個節點的帶寬設計完全沒有問題，流量根本不存在瓶頸，交換機運行狀態看起來很正常的，可視頻就是卡卡卡，馬賽克花花花，怎么解釋？
誤區2：交換機的實際性能一般只有理論值的 60~70% ？
很多人，甚至是交換機廠家的售前，會在做安防方案的時候，跟你說，交換機實際轉發性能只有理論值的60%~70%，所以，計算待機數量要留余量。
DOUDOU從事數通領域工作7年，在設備廠家待過，也在芯片公司待過，至少在這有限的從業期間，還從未見過哪家芯片公司推出的某一款芯片的實際性能（交換容量）達不到理論值的。
24口全千兆交換芯片，交換容量必須≥48Gbps【24（24個端口）X1G（1000M）X2（全雙工）=48G】，否則就達不到線速轉發，我想沒有哪一家芯片設計公司會犯這種低級的常識性錯誤，也沒有哪一家正規交換機廠商會把一款達不到線速轉發性能的交換機推向市場（機箱式交換機線卡存在阻塞比另當別論）。
如果你真遇到過交換機的交換容量達不到理論值，只有60~70%的性能，那恭喜你，你成功購買了一臺次品，這種次品正規廠商想做都做不到，因為只有研發設計或者生產制程有缺陷，并且沒有經過專業測試就直接市場銷售的才有可能出現這種產品。同理，包轉發率也是如此。
誤區3：根據經驗進行交換機選型
目前各個網絡設備廠商在涉足安防網絡項目時，除了按端口規格選型，按交換容量選型，還有最重要的一個手段，就是根據以往的項目經驗選型。
可是我們常常遇到這樣的情況，同一款交換機在不同項目中，并且這些項目網絡規模差不多，攝像機數量及碼流也差不多，組網方案也是一樣的。
A項目是好的，B項目也是好的，可是C項目就會出現卡頓，WHY？
立馬聯系廠家換一臺，一換就好了，嗯，看來真是運氣不好?？墒沁^段時間又出現卡頓了，WHY？
不斷的換設備，重啟設備，調整網絡結構等。反復折騰，也許好了，也許還是會隨機卡頓，搞的筋疲力盡，最終也無法定論，甚至一線網絡品牌廠家也給不出一個準確原因。
首先，我們先來簡單的剖析一下視頻流傳輸的基礎原理：
視頻流是由I幀和P幀組成，其中I幀為超大幀，在網絡傳輸的過程，I幀的任何一個報文的丟失，就會導致視頻無法成像，同時，由于視頻的實時性要求，一般采用UDP的傳輸機制，即丟包不重傳，所以，基本上網絡只要出現丟包，就會卡頓。
其次，再來簡單介紹一下交換機的交換原理：
當某個100M端口向另一個100M端口傳輸1M的數據流時，是以100M的速率傳輸了1/100秒。如果這1/100秒時有另外一個100M端口也向同一個100M端口傳輸1M的數據流，雖然兩個端口加起來數據流只有2M，遠沒有達到100M的帶寬瓶頸，但也會擁塞。
同理，1000M端口在同一時間點只能接受一個1000M端口傳輸數據，但可以同一時間點接受10個100M端口傳輸數據，但超過10個，也會擁塞。
所以，流量（帶寬）與速率是二個概念，不能混為一談。無論傳輸的數據流有多大，傳輸的速率都是100M或1000M，只是不同數據流大小傳輸所需的時間長短不同罷了。當速率相同的情況下，兩個及以上的端口在同一時間點向同一端口傳輸時，就會擁塞。此時緩存如果能夠存放下擁塞的數據流，就不會丟包，如果緩存存放不下，就會丟包。
通過以上兩點的簡單分析，我們可以明白，當交換機傳輸經過的視頻流路數越多，瞬間并發的可能性就越大，那么擁塞的概率就越高，這也是為什么匯聚層或核心層更容易擁塞的原因，尤其是核心層，傳輸經過的視頻流路數是最多的，整個網絡幾百路上千路都要經過核心交換機進行傳輸。
這里要再次重點強調，安防網絡中，卡頓丟包多數是因為這種擁塞而導致的，而不是轉發性能導致的，這是兩個完全不同的概念。
備注：很多客戶會將延時和卡頓混淆，延時指的是圖像數據從前端的網絡攝像機采集后到用戶端的監視設備觀看到圖像的時間差。攝像機采集后的圖像通過壓縮編碼、網絡傳輸、解碼輸出顯示等處理，這些過程雖然很短暫，但我們仍然可以感覺顯示的圖像有滯后，這個滯后就是圖像延時。但延時只要不超過1S，是很難直觀感覺到，并且多數場景也不影響應用。除非是一些特定的工業領域，需要依據視頻的分析做出毫秒級的處理的，那延時就比較關鍵了。延時并不會產生圖像丟失，也不會丟包。而卡頓則會造成圖像丟失，是因丟包引起的。
除了擁塞丟包外，還有一種原因就是因為布線工程的質量引起的，比如線路老化，水晶頭氧化，水晶頭沒有做好等，這些情況都會導致類似于FCS錯誤幀而引起丟包。嚴格意義上，這跟交換機沒有關系，在此就不細說。
1、根據攝像機的碼流和數量做好交換機規格選型，并設計好組網方案。
DOUDOU相信，隨著網絡在安防的普及，從業人員的技術能力逐步加強，因規格選型和組網方案導致的網絡故障會越來越少。如果因為這個原因導致帶寬瓶頸，確實太低級了。某網絡共有XX臺X碼流的攝像機，接入層該選多少臺什么樣端口規格（端口數量和端口速率）的交換機，匯聚層該選多少臺什么樣端口規格的交換機，核心層該怎么選，這類簡單的知識我就不在這里浪費筆墨去寫了，網上很多。
同時，為了應對突發流量，在選型和設計方案時，交換機端口的帶寬使用率建議不要超過70%，最好控制在60%以內。注意：并不是因為實際性能只有理論值的 60~70%，而是為了預防突發流量，不建議使用率過高。轉發性能是第一步要保證的，然后再去考慮避免擁塞。
2、盡可能選用緩存大的網管型交換機。
緩存是可以減少擁塞導致的丟包，理論上，如果緩存足夠大，丟包為零，視頻也不會因網絡原因卡頓。好了，曾經有客戶問過DOUDOU，那該怎么計算XX路XX碼流的攝像機該用多大緩存的交換機？理論上是可以計算的，但實際上你計算完了之后，發現地球上目前還沒有能滿足這個緩存需求的交換機。
擁塞是有概率性的，不可能每個端口都會同時擁塞，所以芯片公司不會這樣去設計緩存，因為緩存的成本太高。正常情況下，越高端的交換機，業務特性越豐富的交換機緩存越大。這也就是為什么當我們選擇網管型，或者三層交換機，丟包卡頓的概率會低一些。同樣24口千兆交換機，非網管的緩存可能只有幾百K，而三層交換機緩存可能有幾十M。
所以，當預算足夠，成本可以接受的時候，盡可能選擇緩存大的網管型交換機，因為這是芯片公司設計芯片時的規律。普及一個小知識，同樣24口千兆非網管芯片與24口千兆三層芯片，交換容量是一樣的，不一樣的是各種表項容量，緩存大小，業務特性（功能）等。對于設備廠商來說，研發交換機時，只能盡可能選擇緩存大的芯片，并不能更改緩存的大小，這是芯片的硬件特性。
可是，無論交換機怎么選型和組網設計，目前沒有任何一家廠商敢保證他的產品和方案在任何安防項目中永遠都不會出現卡頓，包括我們所熟知的華為華三也不敢保證。因為攝像機碼流的傳輸是動態的，擁塞的可能性隨時存在，而交換機的緩存大小又不可能完全解決所有攝像機擁塞的需要。
總結
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