|大型监控系统如何一步步设计、如何规划ip地址和选择交换机？

关于大型监控项目该如何来设计？如何规划ip地址？怎样选择交换机？本期我们主要从硬件配置的角度来探讨，如何实现1000路视频监控应用。
要实现1000路监控显示，主要有五个问题：
1、用什么摄像机？
2、1000路监控如何选择交换机？如何组网？
3、1000路如何合理安排存储？
4、1000路ip地址如何规划？
5、1000路监控如何显示？
我们来逐一分析。
一、摄像机如何选择？
如何选择摄像机，1000路大型监控项目中，可能用到的摄像机不止一种，需要根据环境会选择不同的摄像机，我们来看下各摄像机的用途。我们常用的会根据摄像机的外形进行分类。

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1、枪式摄像机：吊装、壁装均可，室外安装一般要加配防护罩。一般安装在通道内，厂房或者停车场等室外区域。主要应用于没有灯光或照度低的地下库、仓库、监控城市道路、小区室外环境等。
2、球型摄像机：实际上就是“一体化机芯（变焦镜头+摄像机）+护罩+云台+云台协议解码器”，一般使用在室外或者室内面积比较大、范围比较广的场合。
3、半球形摄像机：安装方式是吸顶安装。大多用于室内小范围的监控场合，没有灯光或者灯光较暗的半公共区、酒店走廊、医院、小区、电梯、室内大厅等场所。
4、红外一体机：红外一体是一种具备红外夜视探照头的监控摄像机。该摄像机已经广泛的应用于日夜及大范围摄像的环境，如：小区，超市，广场，银行，工厂，军营学校等场所。
实际项目中，可根据应用场景来选择合适的摄像机。另外，摄像机有不同分辨率，对应码率也不一样，在实际选型的时候也需要注意，具体参照图2 。

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图2常见摄像机分辨率、码率关系对照参考表
二、如何选择交换机组网？
1000路的监控项目，其重点就是交换机的选择了，这里我们选用三层网络结构，网络结构为接入层‐汇聚层‐核心层。相对两层网络架构，三层架构网络组网规模更大，传输距离更远，网络可拓展性更强。
拓扑图如下：

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图3 1000路视频传输系统拓扑图
一、那么各层交换机如何选择呢？
1000路的大型监控系统，如果交换机分配不合理，时常会出现卡顿或掉线，甚至造成系统瘫痪。所以合理的选择和分配接入层、汇聚层、核心层交换机至关重要。
接入层是前端采集设备与传输系统的接口，交换机需易于使用和安装，同时兼具安全性，确保入口数据的安全。当然在设计上，主张使用性价比高的设备。接入层交换机选型设计注意要点如下：单个摄像机码流一般是按4Mbps计算，峰值是6-8M，选型的时候需要考虑到峰值。传输带宽利用率在60%左右，100M的也就60M左右。综上两点，一个百兆交换机一般可以带8路摄像机，8路以上摄像机需采用千兆上联交换机。根据前端的布局方式集中或者分散，可能会采用8到24不同口数的交换机。根据安装环境的不同，还可能会用到工业级交换机。

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二、汇聚层交换机的选择
汇聚层承上启下，压力较大，需要考虑同时处理的监控查看的带宽。
条件1、交换机带宽，如果1000路摄像机，汇聚层有8台交换机的话，则每台需要同时处理 125 只摄像机的 4M 码流（125* 4M=500M），也就意味着汇聚层交换机需要支持同时转发500M以上的交换容量。这样的话一般的千兆交换机可以说是比较充足的。
条件2：汇聚层交换机的背板带宽，每台汇聚层交换机至少会接入来自接入层的5台千兆交换机，我们为了保证带宽充足，则交换机背板带宽要求为：
(5*1000M*2)/1000=10Gbps 的背板带宽。
条件3：包转发率：一个 1000M 口的包转发率为 1.488Mpps/s，汇聚层下接则汇聚层的交换机交换速率为：5*1.488Mpps/s=7.44Mpps 。
根据以上条件得出：当有1000路摄像机接入网络时，汇聚层需要满足背板带宽不少于10Gbps，包转发率大于7.44Mpps 。
我们可以至少需要8口全千兆交换机，且背板带宽不少于10Gbps，包转发率大于7.44Mpps 。
交换机容量与包转发率都是比较充足的。

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三、核心层交换机的选择
核心交换机主要承担数据转发和网络架构设置功能，对交换能力、网路管理功能、稳定性要求也更高。另外，因为存储设备是在核心层上，需要考虑交换机的交换容量以及到核心链路的带宽和高速转发能力。所以要满足以下条件：