本文没有提到ip地址的设置,这是大型网络ip地址设置和交换机选择的重要环节。对于监控项目来说,很多故障都是由于ip地址设置不当造成的,比如ip冲突或者几个监控画面没有显示,这些都与ip有关。合理分配ip地址非常重要。之前已经发表过相关内容。本期我们将总结大规模监控的ip地址和交换机。
一、为什么要合理配置IP
对于小型监控项目,ip地址的设置相对简单,大多数人不会出错。对于254分以上的监测项目,有些容易出错。为什么?
首先,如果超过254个点没有划分成网段,如果系统自动分配ip地址,很容易发生ip冲突。
第二,如果划分网段,ip地址分配和子网掩码设置就成问题,有些朋友对ip地址分配不熟悉,容易出错。
那么我们该怎么办呢?划分网段是一种合理的方式。
第二,如何在大型网络中分配ip
对于254点以上的监控,虽然可以不划分网段分配ip地址,但是一个好的网络规划不仅仅是简单勉强的实现功能,还需要注意后期的维护以及整个网络的清晰性和可扩展性。
让我们举个例子来看看如何分配ip地址。
某厂区监测项目共分为四个区域,共300分。所有设备在一个内网,中继线用光缆连接。有两个区域各70分,另外两个差异各80分。如何设置他们的ip地址。
分布如下:
首先分析一下,
实现这300点的监控有两种方式:
第一种:vlan没有划分,都排列在一个大的网段中
首先是使用第2层交换机,而不是vlan。直接ip地址可以设置为ip地址范围192 . 168 . 0 . 1-192 . 168 . 1 . 254和子网掩码255.255.254.0。可以使用的IP地址有500个,都可以容纳在一个大网段内,足够了。
这个大型网段包括两个ip网段:
192.168.0.1—192.168.0.254它的子网掩码是255.255.254.0。
192.168.1.1—192.168.1.254,其子网掩码为255.255.254.0。
有508个ip地址,足够了。
有些朋友可能对如何获取255.255.254.0的子网掩码有疑问,为什么不是255.255.255.0呢?
子网掩码计算
这里,IP地址范围是192.168.0.1—192.168.1.254。为什么这个网段的子网掩码是255.255.254.0?
在这个ip地址范围内有两个ip段。
第一个ip段是192.168.0.1—192.168.0.254,其子网掩码是255.255.255.0。
第二个ip段是192.168.1.1—192.168.1.254,其子网掩码是255.255.254.0。
一般来说,他们常用的子网掩码是255.255.254.0。
很多中小型监控项目都是内网。很多情况下,内网项目不需要vlan,可以节约资源。但是,为了防止网络风暴,可以使用端口隔离来确保网络安全。
第二:划分vlan
对于大规模监控,vlan划分是首选方法。
这里重点介绍划分网段的方式。使用交换机可以直接划分四个网段。
a区地址:192.168.1.1 ~ 192.168.1.254掩码255.255.0网关192.168.1.1
块b的地址:192.168.2.1 ~ 192.168.2.254掩码255.255.0网关192.168.2.1
C区地址:192.168.3.1 ~ 192.168.3.254掩码255.255.255.0网关192.168.3.1
D区地址:192.168.4.1 ~ 192.168.4.254掩码255.255.255.0网关192.168.4.1
在这种情况下,每个网段可以容纳250多个点,四个网段总共有1000个ip地址,足以分配每个区域的ip地址。另外,如果每个后续区域都有额外的点,就有足够的预留。值得注意的是,接入层交换机需要合理分配。我们之前已经提到过,这里就不多解释了。
那么这样划分网段有什么好处呢?
这四个区域的ip地址很明显。如果那个摄像头有问题,你可以通过批量pinging地址来快速定位摄像头有问题,同时可以有效防止ip冲突。IP是网络故障中经常出现的问题,也可以减少广播风暴。
三、如何选择交换机进行大规模监控
我们已经了解了一定规模的监控ip地址的选择。让我们看看如何选择开关。
在理解开关的选择时,首先要补充以下基础知识:
摄像机码流:在选择开关之前,先弄清楚每个图像占用多少带宽,这就是码流。
摄像头数量:了解交换机的带宽容量。常用的交换机有100m交换机和千兆交换机。它们的实际带宽一般只有理论值的60~70%,所以它们端口的可用带宽大致为60Mbps或600Mbps。
举个例子
根据你使用的网络摄像头品牌来看单个流,然后估计一个交换机可以连接多少个摄像头。例如:
130万:960p摄像头通常单码流4M,100兆开关,可连接15个摄像头;有了千兆交换机,可以连接到150。
200万:
1080P摄像头的单码流一般为6-8M,7个摄像头可以连接100兆交换机;有了千兆交换机,可以连接75台,以主流的H.264摄像头为例说明,H.265可以减半。
四、500通道监控如何选择开关
示例:如何选择500通道监控的开关
比如有一个500多个高清摄像头,3~4兆码流的校园网。网络结构分为接入层-汇聚层-核心层。存储在汇聚层,每个汇聚层对应170个摄像头。
面临的问题:如何选择产品,100兆和100千兆的区别,影响图像在网络中传输的原因是什么,交换机有哪些相关因素…
您可以看到如下拓扑图:
I. 500监控接入层交换机
第一,有500个摄像头,每个摄像头的码流是4M。
1.条件1:摄像头码流:4Mbps,10个摄像头表示10*4=40Mbps。
也就是说接入层交换机的上传端口必须满足40 Mbps/s的传输速率要求,考虑到交换机的实际传输速率,一个100兆的交换机可以带10个摄像头,500个通道,即接入层可以使用50个100兆的交换机。当然也可以算千兆交换机。
2.条件2:交换机的背板带宽。如果选择16端口100兆位交换机,接入层交换机的背板带宽应为:/1000=3.2Gbps。
3.条件三:报文转发速率:如果一个100M端口的报文转发速率为0.1488 PPS/s,则接入层交换机的交换速率为16 * 0.1488 PPS/s = 2.368 PPS。
根据以上条件,当有500个摄像头接入网络时,需要50个100兆接入层交换机,背板带宽需要大于3.2Gbps,数据包转发速率需要大于2.368Mpps。
二、汇聚层交换机的选择
汇聚层是承上启下的纽带,压力最大,需要考虑同时监控和观看的带宽。
如果有500台摄像机,汇聚层有3台交换机,每台交换机需要同时处理170台摄像机的4M码流,这意味着汇聚层的交换机需要支持680M以上交换容量的同时转发。在这种情况下,一般的千兆交换机可以说是刚刚好。
也就是说,每个汇聚交换机至少有十七个从接入层接入的100兆端口和一个接入核心交换机的千兆端口。
即背板带宽至少为:/1000+/1000 = 5.4gbps。
包转发速率至少为:17 * 0.1488 mpps/s+1 * 1.488 mpps/s = 3.5712 mpps/s
当然这是最基本的配置。在很多情况下,汇聚层基本上使用所有的千兆端口,所以它的背板带宽和报文转发速率要比这个大得多。
三、核心层交换机的选择
核心层交换机主要连接汇聚层交换机、监控中心监控平台、存储服务器、数字矩阵等设备,是整个高清网络监控系统的核心。在选择核心交换机时,必须考虑整个系统的带宽容量,以及核心层交换机是如何配置不当的,这必然会导致屏幕显示不流畅。所以监控中心需要选择全千兆核心交换机。点多的话就分VLAN,选三层全千兆核心交换机。
决定交换机性能的几个参数
这种情况下,核心交换机需要使用至少三个来自汇聚层的千兆端口,以及监控中心的监控平台、存储服务器、数字矩阵等设备的部分端口。将有八个端口可供使用,因此我们可以在选择交换机时选择16端口全千兆交换机。
背板带宽计算方法:16*1000*2/1000=32Gbps。
包转发速率:16 * 1.488Mpps = 23.808Mpps。
除此之外,核心交换机还需要可扩展性、四层交换、模块冗余,
路由冗余等功能。
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