弱电工程师如何选择合适的交换机？

互推小编 2023-05-29

弱电方案设计师在设计一个系统的网络的时候，选择交换机尤为体现专业知识和项目的大局观，由于有部分同行可能之前一直接触的都是小项目，对交换机选型无关紧要，碰到稍微有点规模的交换机就不知道怎么选型了，下面将介绍一些选型需要掌握的知识。

以下篇幅很长且乏味，都可以百度，但是百度出来的是一小部分，对于新手还是不明白，所以特意整理的，希望你看完并且熟记，第二次就不会求人了

以下内容为基础乏味内容，新手务必看完。

一、首先要知道与交换机有关的一些重要参数

背板带宽

背板带宽，是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。背板带宽标志了交换机总的数据交换能力，单位为Gbps，也叫交换带宽。一台交换机的背板带宽越高，处理数据的能力就越强。

背板带宽计算方法：端口数*端口速度*2=背板带宽，以华为S1724G为例，该款交换机有24个千兆口。背板带宽=24*1000*2/1000=48Gbps。

背板带宽≤标称背板带宽，那么交换设备在背板带宽上是线速的，也称无阻塞。

转发性能（各端口包转发率之和）

包转发率，也称端口吞吐量，是指路由器在某端口进行的数据包转发能力，单位通常使用pps（包每秒）来衡量。一般来讲，低端的路由器包转发率只有几K到几十Kpps，而高端路由器则能达到几十Mpps（百万包每秒）甚至上百Mpps。

包转发率的计算方法：满配置千兆端口数×1.488Mpps+满配置百兆端口数×0.1488Mpps=包转发率

以华为S2700-26TP-SI为例，该交换机有24个百兆口，两个千兆上联口。包转发率=24*0.1488Mpps+2*1.488Mpps=6.5472Mpps。

整机转发率≤标称包转发率，那么交换设备在整机转发上是线速的，也称无阻塞。

二、针对系统网络结构设计建议

对于一套大中型网络监控系统其交换机配置一般由接入层、汇聚层、核心层三部分组成；如果在一栋楼内项目，建议设计两层结构的网络拓扑，即，接入层、核心层；对于特殊建筑需要考虑到热备，热备分为核心层热备、汇聚层热备、接入层热备（即每一层有两台同样配置的交换机，一台坏掉，另一台马上正常工作，不受影响）

接入层：

可选择8路或16路普通百兆交换机，建议接入交换机上摄像机数量控制在6-10台。

我们常用的交换机的实际带宽是理论值的50%-70%，所以一个百兆口的实际带宽在50M-70M。4M*12=48M，因此建议一台百兆接入交换机最大接入12台720P网络摄像机。同时考虑目前网络监控采用动态编码方式，摄像机码流峰值可能会超过4M带宽，同时考虑带宽冗余设计，因此一台百兆接入交换机控制在8台以内时最好的，超过8台建议采用千兆口。

汇聚层：

性能比接入交换机要求要高，可选择带千上传口的二层交换机。该交换机百兆口与接交换机相连，千兆口与监控中心核心交换机连汇聚交换机上摄像机数量应控制在30台左右。

以720P网络摄像机4M码流计算，前端每台接入层交换机上有6台720P网络摄像机，该汇聚交换机下联5台接入层交换机。该汇聚层交换机下总带宽为4M*6*5=120M，因此汇聚交换机与核心交换机级联口应选千兆口。

核心层：

核心交换机是整个数字监控系统的核心，下联汇聚交换机，上联视频监控平台，存储服务器，数字矩阵等设备，建议选择三层全千兆核心交换机，摄像机数量超过150台考虑三层万兆核心交换机。

举例：

如果5个IPCAM接入一个交换机，我们一般情况下是使用一个8口交换机,那么这个8口交换机是否满足要求? 那么我们至少计算这个交换机3个方面的能力。

1.背板带宽: 端口数*端口速度*2=背板带宽,8*100*2=1.6Gbps/S。

2.包交换率: 端口数*端口速度/1000*1.488Mpps=包交换率,

8*100/1000*1.488=1.20Mpps/S,有些交换机的包交换率有时计算出不能达到此要求，那么就是非线速交换机,当进行大容量数量吞吐时,易造成延时。

3.级联口带宽: IPCAM的码流*数量=上传口的最小带宽,4.5*5=22.5Mbps/S,通常情况下,当IPCAM带宽超过45Mbps时,建议使用1000M级联口。

以上是无聊内容

三、选型时注意事项：

1、先计算接入层交换机的背板带宽、包转发是否满足，然后逐级计算汇聚层（接入层总和需求）、核心层的参数（整个系统需求的背板带宽、包转发总和）

2、如果这个网络系统只需要接入一个系统且总设备量少于或等于254，可选用傻瓜交换机；大于508的话，直接用三层交换机。（强烈建议大于254就选三层交换机）

3、如果这个网络系统需要接入多个系统，不用考虑接入设备量多少，都应选择三层交换机，如果为了省成本，可以在接入层接入全部只接入一个系统的设备，在汇聚和核心采用三层交换机的方式。

4、交换机建议选择知名企业产品（中兴、华为、锐捷）。

最后瞎扯：

问：常见的的是监控系统该怎么选交换机？需要看背板带宽、包转发率吗？

答：监控系统选交换机，只要看背板带宽、交换机端口速率，包转发不用看，因为监控不靠交换机进行包转发。

问：网络系统怎么选择路由器？

答：路由器主要看包转发率，但是包转发主要看用户使用什么软件，每个软件的心跳包多大又是未知，所以路由器的选择，你需要找一个厂家技术或者业务沟通，告诉对方，这个网络系统有多少设备使用，他们会根据你提供的需求数量来选一个交换机（厂家的也是根据哪个路由器支持多少人同时上网给你匹配一个型号，这个没有办法计算）

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