100路监控摄像头需要使用核心交换机（附高清网络摄像机图像延迟分析及解决方案）.docx

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1、IOO路监控摄像头需要使用核心交换机吗？在了解是否要用核心换机时，首先来了解下，核心交换机作用。一、各层交换机的作用接入层：接入层是直接连接用户计算机并使各种网络资源接入网络。为用户提供了在本地网段访问应用系统的能力，主要解决相邻用户之间的互访需求，并且为这些访问提供足够的带宽。汇聚层：网络接入层和核心层的“中介”，就是在工作站接入核心层前先做汇聚，以减轻核心层设备的负荷。汇聚层具有实施策略、安全、工作组接入、虚拟局域网（VLAN）之间的路由、源地址或目的地址过滤等多种功能。核心层：主要目的在于通过高速转发通信，提供快速、可靠的骨干数据交换。二、为什么要用核心交换机基本在50路以下无需用核心交

2、换机，二层交换机加路由器即可，而100路左右的，则会用到核心交换机高效路由功能。首先100路监控属于一个中型的网络，他的网络承担压力不大，也不小，随时可能会有数据延时的情况发生。而核心交换机一般都是为三层交换机（核心交换机的其中一个主要功能就是VLAN路由，所以核心交换机会要求使用3层交换机）。1、如果不使用核心交换机，所有的监控都在一个子网中，有可能会形成广播风暴足以使整个网络瘫痪，而且安全性也是很差。2、三层核心交换机通过使用硬件交换机构实现了IP的路由功能，其优化的路由软件使得路由过程效率提高，解决了传统路由器软件路由的速度问题。如上面所说三层核心交换机还有重要的作用就是在保证速度高效率

3、的情况下连接子网。IOO路的监控，为了减少在同一个网络中计算机的数量不能太大。难免会需要划分Vlan,所以要进一步划分出许多的IP子网来防止广播风暴的产生。那子网之间的任务也就要依赖三层交换机了这个“中流砥柱”了，3、三层核心交换机具有可扩展行，三层交换机在连接多个子网是，子网只是与第三层交换模块建立逻辑连接不需要传统路由器需要增加端口。如果需要增加网络设备，由于预留了各种扩展模块接口，不需要对原来的网络布局和原来的设备进行改动就可以直接扩充设备，保护了原有的投资。高安全性也是三层交换机吸引人的重要方面。三层交换机处于核心的网络层肯定是网络黑客攻击的对象，在软件方面配置可靠性高的放火墙，可以阻

4、止不明身份的数据包。而且可以访问列表，通过访问列表的设置就可以限制内部用户访问一些特别的IP地址。三、什么是核心交换机核心交换机并不是交换机的一种类型，而是放在核心层（网络主干部分）的交换机叫核心交换机，一般大型企业网络和网吧需要购买核心交换机来实现强大的网络扩展能力，以保护原有的投资，电脑达到一定数量才会要用上核心交换机，而基本在50台以下无需用核心交换机，有个路由器即可，所谓的核心交换机是针对网络架构而言，如果是个几台电脑的小局域网，一个8口的小交换机就可以称之为核心交换机！而在网络行业中核心交换机是指有网管功能，吞吐量强大的2层或者3层交换机，一个超过100台电脑的网络，如果想稳定并高速

5、的运行，核心交换机必不可少。四、核心交换机和普通交换机有什么区别1、端口的区别普通交换机端口数量一般为24-48个，网口大部分为千兆以太网或者百兆以太网口，主要功能用于接入用户数据或者汇聚一些接入层的交换机数据，这种交换机最多可以配置Vlan简单路由协议和一些简单的SNMP等功能，背板带宽相对较小。核心交换机端口数量较多，通常采用模块化，可以自由搭配光口和千兆以太网口。一般核心交换机都是三层交换机，可设置路由协议ACLQoS负载均衡等各种高级网络协议。最主要的一点是核心交换机的背板带宽远远高于普通交换机，且通常有单独引擎模块，并且为主备用。2、用户连接或访问网络的区别通常将网络中直接面向用户连

6、接或访问网络的部分称为接入层，将位于接入层和核心层之间的部分称为分布层或汇聚层，接入层目的是允许终端用户连接到网络，因此接入层交换机具有低成本和高端口密度特性。汇聚层交换机是多台接入层交换机的汇聚点，它必须能够处理来自接入层设备的所有通信量，并提供到核心层的上行链路，因此汇聚层交换机具备更高的性能，更少的接口和更高的交换速率。而网络主干部分则称为核心层，核心层的主要目的在于通过高速转发通信，提供优化、可靠的骨干传输结构，因此核心层交换机应用有更高的可靠性、性能和吞吐量。高清网络摄像机图像延迟分析及解决方案摘要：自2010年以来，新建或旧项目改造中的安防视频监控系统项目已开始采用数字视频监控系统

7、。在高清视频监控系统行业中，最流行的高清视频采集设备是高清网络摄像机，具有接线方便，清晰度高，节省成本的优点。但高清网络摄像也不可避免地存在图像延迟和卡顿现象，本文主要分析高清网络摄像机图像延迟产生的原因及如何避免图像延迟的方法和合理选用配置网络环境的一些建议。关键词：视频监控;网络摄像机;码流;交换机;带宽1概述随着安防行业的发展及科学技术的进步，数字安防系统目前国内已经普及，原来模拟视频监控清晰度和应用已不能满足目前人们对高清晰度视频监控及各种智能应用的需求，因为模拟视频监控像素最高只有40万，采用DVR进行录像，只有简单的图像实时查看、录像查询及报警联动，在关键调取图像时存在看得见看不清

8、的现象。目前数字安防高清视频监控系统的感知层设备行业内采用的最多的就是高清网络摄像机，它具有高清晰度、安装调试方便、多码流、智能应用、成熟配套的存储和管理平台及各种智能应用等优点。但缺陷就是时常会出现图像延迟卡顿画面不流畅等问题，本文就高清网络摄像机在实际工程应用时如何尽量避免此类问题进行分析研究供大家学习参考。2高清网络摄像机在实际工程应用中存在的问题2.1 高清网络数字视频安防监控系统视频安防监控系统，包括数字设备，如前端采集，传输，控制和图像显示记录。数字高清视频监控系统的图像信号传输方式可分为网络型数字高清视频监控系统和非网络型数字高清视频监控系统。本文主要分析了网络数字视频安防监控系

9、统前端传感设备的高清网络摄像机，即图像在前端采集后进行压缩，封装和处理。具有TCP/IP功能的高清视频监控系统，用于传输数字视频信号。2.2 网络高清摄像机图像延迟定义高清视频网络摄像机在网络交换中通过网络TCP/IP特征协议进行音视频数据传输，若交换网络配置不当导致传输路由的数据信息量不断增大影响网络设备工作效率降低，进而造成传输的数音视频数据传输延迟，最终在监视器上显示看到的高清图像画面与前端摄像机采集的实时图像在时间上存在不同步，出现延迟、跳动、丢帧等现象，从而导致实时显示的图像不流畅，人们在观看及使用上体验很差，且网络数字录像设备记录的高清视频资料在回放时的视频图像资源亦不连续完整的。

10、2.3 高清网络摄像机在网络传输方面的问题在实际工程应用中，数字安防项目曾搭建一套安防专用网络将安防各子系统前端信号采集装置的数据传输到中央机房进行数据应用和存储。高清晰网络摄像机在交换网络传输中占用带宽和网络资源最多，且分辨率要求越大、清晰度要求越高、传输的视频码流就会越大，增加了网络带宽压力就越大，也最容易对网络传输速率产生运行不稳定的影响。目前对于网络视频摄像机各主流厂商已经对传输协议进行优化，且在网络摄像机的码流处理技术进行突破，采用更先进的处理芯片，目前可以做到在不降低高清视频图像质量情况下以最低2M码流就可以传输200万像素分辨率的高清晰质量视频图像。那么在安防视频监控项目是不是选

11、用这样新款的网络摄像机就不会出现图像延迟呢，肯定不是这样的，因为网络摄像机图像延迟的问题是由整个传输链路来决定的，如网络摄像机传输线缆过长、线缆质量太差、交换机选用不当、交换策略配置不合理等都会出现解码上墙显示的图像延时、抖动等异常现象。3高清网络摄像机图像延迟分析3.1 网络摄像机传输路径高清网络摄像机的数据传输流向是高清图像采集后经超五类双绞线传入接入交换机的百兆电口，接入交换机再通过千兆光将数据传输至总控中心的核心交换机，总控中心的各类管理服务器、存储磁盘阵列及解码设备均通过六类双绞线传至核心交换机的千兆电口。3.2 线缆对视频信号传输的影响高清视频网络摄像机的延迟最少在传输线缆及接插件

12、、接入交换机及光模块、光纤、核心交换机、解码器等视频信号显示途经的路由任何一个环节都会对摄像机延迟产生影响。首先高清网络摄像机的传输线缆的质量一定要保证，如果采用劣质品牌超五类双绞线会降低视频信号传输速率，还有摄像机至交换机的双绞线缆长度也不能太长，网络传输线缆太长也会影响高清视频信号的传输速度，比如某些工程项目高清摄像机至接入交换机的传输线缆采用的是六类双绞线，但高清视频还是存在着延时问题，因为摄像机至接入交换机的传输速率最多也就8M,用五类传输线缆和六类传输线缆并没有本质上的区别，所以从摄像机的网络接口开始到接入交换机电接口的传输路径要保证质量。3.3 交换机及光纤链路对视频信号传输速度的

13、影响接下来高清视频信号传输至交换机，交换机的选型很重要，因为传输视频的交换机要达到线速要求，交换机的背板带宽和包转发率一定要符合要求，而且每台交换机接入高清视频摄像机的路数也要控制，不能全部插满。接入交换机到核心交换机的传输光纤也要确保光纤传输信号衰减值在合理范围之内。还有核心交换机要进行相应的配置策略，有好多集成商搭建的视频网络交换机没有进行任何的配置直接当傻瓜交换机来用，虽然刚开始有可能不会出现问题，但经过长时间的运行肯定会出现各种各样的网络传输问题。再就是解码器及各类服务器至核心交换机的传输线缆也要选用保证质量的网络跳线才会尽量地避免图像延迟的产生。4高清网络摄像机图像延迟解决方案上一节

14、分析了造成图像延迟可能出现的几种因素，本节主要研究如何通过技术手段尽量避免此类现象的发生。4.1 合理布置传输线缆视频信号传输线缆的好坏是直接影响视频图像的质量，一个有经验的现场施工负责人会对线缆的质量严格把关，视频图像信号传输线缆最少也要选择国内主流品牌超五类双绞线缆，线规符合24AWG标准，线缆长度从摄像机开始至接入交换机要控制在70米以内，超过70米的要通过其他途径（光纤）进行传输，且线缆两端的端接头子要接解牢固。在线缆敷设及端接全部完成后整个安防专用网络布线要达到TIA/EIA568B标准中D级布线标准要求，采用专业FLUKE测线仪对所有线路逐根测试显示结果通过为合格。光纤链路也是传输

15、线缆的一部分，光纤链路敷设完毕后需要进行熔接，在光纤配线架上用光纤跳线连接至接入交换机和核心交换机，光纤的熔接和跳线都会存在一定的衰减，但需在合理范转之内，所以在光纤正式投入使用前也要使用专业光功率计测试所有光纤链路信号的衰减值，要通过测试。所以在光纤正式投入使用前也要用专业的光功率计对所有光纤链路信号衰减值进行测试指标要合格。在保证了传输线缆的通讯质量，视频信号传输在这个环节才不会出现问题，就算在调试的时候出现图像延时，那么在排除故障时也会提高调试人员提供解决问题的效率。4.2 合理配置摄像机供电电源摄像机的开机正常工作离不开电源，目前网络摄像机大部分都支持DC12V直流电源和AC24V交流

16、电源，因为网络摄像机内置多个处理芯片，在正常工作状态下功率达到15W左右，另外网络摄像机多数支持POE供电，有很目项目在实施时为了方便施工采用POE供电，由于PoE供电对线缆的长度和质量都有一定要求，且在网络线缆松脱情况下摄像机就停止了工作，内置存储卡不会继续进行录像，所以建议单独采用AC24V交流电源为摄像机供电才能保证摄像机的稳定工作，只有高清视频网络摄像机稳定的工作了，才不会出现其他的故障问题。4.3 合理JS用及配置网络交换设备高清网络摄像机视频信号传输的快慢及大屏显示视频图像质量和交换机的选型和配置有着直接关系。安防专用网络交换架构一般不要超过三级。一级交换机(接入交换机)每个接入端口带宽必须大于等于IoOM,选型为不超过24个接入端口为宜，并具有2个IOOoM以太网光电复用端口。若选择8个或16个接入端口的交换机，不得少于