安防監(jiān)控網(wǎng)絡中核心交換機的背板帶寬及包轉(zhuǎn)發(fā)率算法詳解

        交換機的背板帶寬，是交換機接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的數(shù)據(jù)量。背板帶寬標志了交換機總的數(shù)據(jù)交換能力，單位為Gbps，也叫交換帶寬，一般的交換機的背板帶寬從幾Gbps到上百Gbps不等。一臺交換機的背板帶寬越高，所能處理數(shù)據(jù)的能力就越強，但同時設(shè)計成本也會越高。其實，如果工程不是太大，可以按經(jīng)驗進行選擇，比如H3C等16口百兆交換機，可以支持720P攝像頭滿配（14～15個），TP-link鐵殼16口百兆交換機，可以支持720P的攝像頭12個左右。

一般來講，計算方法如下:

1）線速的背板帶寬

考察交換機上所有端口能提供的總帶寬。計算公式為端口數(shù)*相應端口速率*2（全雙工模式）如果總帶寬≤標稱背板帶寬，那么在背板帶寬上是線速的。

2）第二層包轉(zhuǎn)發(fā)線速

第二層包轉(zhuǎn)發(fā)率=千兆端口數(shù)量×1.488Mpps 百兆端口數(shù)量*0.1488Mpps 其余類型端口數(shù)*相應計算方法，如果這個速率能≤標稱二層包轉(zhuǎn)發(fā)速率，那么交換機在做第二層交換的時候可以做到線速。

3）第三層包轉(zhuǎn)發(fā)線速

第三層包轉(zhuǎn)發(fā)率=千兆端口數(shù)量×1.488Mpps 百兆端口數(shù)量*0.1488Mpps 其余類型端口數(shù)*相應計算方法，如果這個速率能≤標稱三層包轉(zhuǎn)發(fā)速率，那么交換機在做第三層交換的時候可以做到線速。

那么，1.488Mpps是怎么得到的呢?

包轉(zhuǎn)發(fā)線速的衡量標準是以單位時間內(nèi)發(fā)送64byte的數(shù)據(jù)包的個數(shù)作為計算基準的。對于千兆以太網(wǎng)來說，計算方法如下：1，000，000，000bps/8bit/（64＋8＋12）byte=1,488,095pps 說明：當以太網(wǎng)幀為64byte時，需考慮8byte的幀頭和12byte的幀間隙的固定開銷。故一個線速的千兆以太網(wǎng)端口在轉(zhuǎn)發(fā)64byte包時的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488Mpps?？焖僖蕴W(wǎng)的線速端口包轉(zhuǎn)發(fā)率正好為千兆以太網(wǎng)的十分之一，為148.8kpps。S7700采用全可編程架構(gòu)，可以完全自定義流量的轉(zhuǎn)發(fā)模式、轉(zhuǎn)發(fā)行為和查找算法。

*對于萬兆以太網(wǎng)，一個線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為14.88Mpps。

*對于千兆以太網(wǎng)，一個線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488Mpps。

*對于快速以太網(wǎng)，一個線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為0.1488Mpps。

*對于OC－12端口，一個線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.17Mpps。

*對于OC－48端口，一個線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為468MppS。

所以說，如果能滿足上面三個條件，那么我們就說這款交換機真正做到了線性無阻塞

背板帶寬資源的利用率與交換機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)息息相關(guān)。目前交換機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要有以下幾種：一是共享內(nèi)存結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)依賴中心交換引擎來提供全端口的連接，由核心引擎檢查每個輸入包以決定路由。這種方法需要很大的內(nèi)存帶寬、很高的管理費用，尤其是隨著交換機端口的增加，中央內(nèi)存的價格會很高，因而交換機內(nèi)核成為性能實現(xiàn)的瓶頸；二是交叉總線結(jié)構(gòu)，它可在端口間建立直接的點對點連接，這對于單點傳輸性能很好，但不適合多點傳輸；三是混合交叉總線結(jié)構(gòu)，這是一種混合交叉總線實現(xiàn)方式，它的設(shè)計思路是，將一體的交叉總線矩陣劃分成小的交叉矩陣，中間通過一條的總線連接。其優(yōu)點是減少了交叉總線數(shù)，降低了成本，減少了總線爭用；S3700支持線速的跨VLAN組播功能，支持捆綁端口的組播負載分擔，支持可控組播，充分滿足IPTV和其他組播業(yè)務需求。但連接交叉矩陣的總線成為新的性能瓶頸。

modem（貓）、交換機、路由器有什么區(qū)別?

modem（貓）是調(diào)制解調(diào)器，主要作用是把電話線的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，傳輸?shù)诫娔X，再將電腦信號轉(zhuǎn)換成電話信號傳輸出去，是實現(xiàn)電腦上網(wǎng)的手段之一。

一般有兩種端口：一個是接電話線的，一個是接網(wǎng)線的，在選擇網(wǎng)線的時候，盡量選擇全銅或者無氧銅的網(wǎng)線，因為全銅和無氧銅的抵擋氧性較高，距離較短的話可以選擇全銅網(wǎng)線。

交換機指的是一種網(wǎng)絡設(shè)備，可以連接交換機的多臺電腦組成局域網(wǎng)，如果還有代理服務器的話也可以實現(xiàn)同時上網(wǎng)的功能。

但是交換機沒有路由器的自動識別數(shù)據(jù)包發(fā)送和到達地址的功能，不過交換機比HUB具有更好的傳輸速度。因為交換機能同時給連接它的所有電腦傳送數(shù)據(jù)包，所有電腦是共享交換機的帶寬速率。

交換機是一根網(wǎng)線上網(wǎng)，但是大家上網(wǎng)是分別撥號，各自使用自己的寬帶，大家上網(wǎng)沒有影響。

路由器指的是通過同一臺路由器上網(wǎng)的電腦是共用一個寬帶賬號的，大家在上網(wǎng)的時候會互相影響的。路由器比交換機要多了一個虛擬撥號的功能。

在選擇網(wǎng)線的時候，長度應該選用較為合適的長度，不要過于長，反而會影響傳輸。一般選用成品網(wǎng)線。如果自己接網(wǎng)線的話，一定要接的按國際標準接法T568B接線。

路由器專管入網(wǎng)，交換機只管配送，路由路由就是給你找路讓你上網(wǎng)的，交換機只負責開門，交換機上面要沒有路由你是上不了網(wǎng)的。路由器提供了防火墻的服務。路由器僅僅轉(zhuǎn)發(fā)特定地址的數(shù)據(jù)包，不傳送不支持路由協(xié)議的數(shù)據(jù)包傳送和未知目標網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包的傳送，從而可以防止廣播風暴。在企業(yè)數(shù)據(jù)中心的典型應用S12700部署在企業(yè)數(shù)據(jù)中心核心或者匯聚。

poe交換機1236和4578到底那個供電？

一、到底那個傳數(shù)據(jù)，那個供電？

標準的poe交換機有兩個標準，802.11af和802.11at，這兩個標準的poe交換機都支持兩種供電方式：

①1236既走數(shù)據(jù)又供電；

②1236走數(shù)據(jù)，4578供電；

二、實際是使用那種供電方式呢

實際使用的是哪種供電方式取決于POE交換機，這兩種供電方式對于我們支持POE的攝像機都兼容的。poe會根據(jù)情況自行判斷使用那種供電方式。由于百兆通信使用的1、2、3、6四根芯，千兆通信使用到了全部的8芯。因此：

1、對于百兆PoE交換機：供電標準下網(wǎng)線只要1、2、3、6線芯連通即可，既走數(shù)據(jù)又供電；當然如果你想1236走數(shù)據(jù)，4578供電，那么必須要8芯網(wǎng)線，并且保證8芯全部連通。

2、對于千兆PoE交換機：受限于數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰瑹o論那種方式供，都需要8芯網(wǎng)線全部連通。

三、什么是poe交換機的兩個標準？

IEEE802.3af供電功率15.4W, 若攝像機功率是10W的，可以使用802.af供電的交換機；5Speed模式狀態(tài)燈：SPED常滅：表示未選擇Speed模式。IEEE802.3at供電功率為30W, 若攝像頭功率是20W,需使用802.3at的POE交換機；802.3at是向下兼容802.3af的,所以支持802.3af的攝像機可以用802.3af或者at的交換機供電；

支持802.3at的攝像機則只能使用802.3at的交換機供電；對于一些大功率的前端設(shè)備而言，比如球機，輸出的功率達不到要求，無法使用POE交換機供電。

比如有些球機的功率為40W,，單端口PoE的功率不超過30W，交換機單口功率無法滿足，所以需要使用球機自帶的POE模塊供電。買的時候看準了。

四、POE供電的距離多遠？

對于poe供電距離，一直有很多弱電VIP技術(shù)群中朋友討論poe供電到底能不能超過100米？這個問題確實受多方面的因素影響，有的朋友超過100米供電沒有什么影響，有的卻在90米供電也出現(xiàn)過不穩(wěn)定，這里面我們一起來討論下。

你肯定看到朋友圈或網(wǎng)上宣傳的200米、250米、300米PoE供電交換機產(chǎn)品。會有一種疑惑：網(wǎng)線傳輸距離不是100米嗎？到底用什么線才能達到宣傳的距離呢？

超過100米以上的遠距離傳輸必須超5類以上，而且是8芯網(wǎng)線。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(fā)通信時的瓶頸。同時poe交換機是8芯供電，攝像頭也必須8芯受電。再關(guān)鍵一點就是PoE交換機設(shè)備支持網(wǎng)絡延長模式，開啟后，使用超五類及以上網(wǎng)線時，對應端口的數(shù)據(jù)傳輸和供電距離遠可達100米以上，對于普通poe交換機來說，我們建議是100米以內(nèi)較為合適。

為什么建議使用距離100米以內(nèi)呢？

我們來看下各種網(wǎng)速的電阻就知道。

超五類雙絞線各種材質(zhì)網(wǎng)線100米的電阻：

1.銅包鋼網(wǎng)線：75-100?

2.銅包鋁網(wǎng)線：24-28?

3.銅包銀網(wǎng)線：15?

4.銅包銅網(wǎng)線：42?

5.無氧銅網(wǎng)線：9.5?

距離越短，電阻就越小，其中無氧銅網(wǎng)線電阻小，所以用它供電穩(wěn)定，100米距離電阻只有9.5?，如果使用是50米的呢？那么它的電阻就是9.5?一半，poe供電功率損耗越?。〒p耗功率公式，Q=I2Rt ，損耗的功率與電阻是成正比），那么供電就越穩(wěn)定。華為的產(chǎn)品主要涉及通信網(wǎng)絡中的交換網(wǎng)絡、傳輸網(wǎng)絡、無線及有線固定接入網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡及無線終端產(chǎn)品，為世界各地通信運營商及專業(yè)網(wǎng)絡擁有者提供硬件設(shè)備、軟件、服務和解決方案。所以超過100米的距離傳輸，務必要用好網(wǎng)線。