如何分配ip地址 大型監(jiān)控如何選擇交換機

對于監(jiān)控項目來說，很多故障的原因都是跟ip地址設(shè)置不當有關(guān)，如ip沖突，或者有幾路監(jiān)控圖像沒有顯示等，都是跟ip有一定關(guān)聯(lián)，合理的分配ip地址十分重要，之前我們有發(fā)布過相關(guān)的內(nèi)容，本期我們再來對大型監(jiān)控的ip地址與交換機總結(jié)下。

一、為什么要合理分配IP

對于小型監(jiān)控項目來說，ip地址的設(shè)置比較簡單，大部分的人都不會出錯，對于超過254個點位的監(jiān)控項目來說，就有些容易出錯了，為什么呢？

第一、如果超過254個點位不劃分網(wǎng)段的話，讓系統(tǒng)自動分配ip地址的話，容易產(chǎn)生ip沖突。

第二、如果劃分網(wǎng)段的話，在ip地址的分配與子網(wǎng)掩碼的設(shè)置成了問題，部分朋友對ip地址分配不熟，容易出錯。

那么怎么辦呢？劃分網(wǎng)段是合理的方式。

二、大型網(wǎng)絡(luò)如何分配IP

對于超過254個點位的監(jiān)控，雖然不劃分網(wǎng)段我們也能夠分配ip地址，但一個好的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃不單單是簡單、勉強的實現(xiàn)功能，更需要注重的是后期的維護與整個網(wǎng)絡(luò)清晰性與擴展性。

我們就以實例來看看如何分配ip地址。

一個廠區(qū)的監(jiān)控工程，分為四個區(qū)域，共300個點位，所有設(shè)備在一個內(nèi)網(wǎng)中，主干線通過光纜連接，有兩個區(qū)域是各70個點位，其它的兩個區(qū)別是各80個點位，如何來設(shè)置他們的ip地址。

分配如下圖：

首先來分析,

要實現(xiàn)這300個點位的監(jiān)控，實現(xiàn)的方法有兩種：

第一種：不劃分vlan，都安排在一個大網(wǎng)段中

第一種就是不劃分vlan，都用二層交換機，直接ip地址可以設(shè)置成IP地址范圍是192.168.0.1—192.168.1.254，子網(wǎng)掩碼為255.255.254.0，共有500個ip地址可以使用，都容納在一個大網(wǎng)段中，完全足夠。

這個大網(wǎng)段里面就包括兩個ip段：

192.168.0.1—192.168.0.254 它的子網(wǎng)掩碼是255.255.254.0。

192.168.1.1—192.168.1.254，它的子網(wǎng)掩碼是255.255.254.0。

共508個ip地址，完全夠用。

有朋友可能會有疑問，255.255.254.0這個子網(wǎng)掩碼是怎么得出來的，為什么不是255.255.255.0呢？

子網(wǎng)掩碼計算

這里面單獨來說明IP地址范圍192.168.0.1—192.168.1.254，這個網(wǎng)段的子網(wǎng)掩碼為什么是255.255.254.0?

這段ip地址范圍里面包括兩個ip段。

第一個ip段是：192.168.0.1—192.168.0.254 它的子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0。

第二個ip段是：192.168.1.1—192.168.1.254，它的子網(wǎng)掩碼是255.255.254.0。

通俗來說，它們共同的子網(wǎng)掩碼就是255.255.254.0。

很多中小型監(jiān)控的項目都是內(nèi)網(wǎng)，對于內(nèi)網(wǎng)的項目在很多情況下是不需要劃分vlan的，可以節(jié)約資源，但為了防止網(wǎng)絡(luò)風暴，可以使用端口隔離，來保證網(wǎng)絡(luò)的安全。

第二種：劃分vlan

對于大型監(jiān)控來說，劃分vlan是首選的方式。

這里面我們著重來看下劃分網(wǎng)段的方式，使用交換機可以直接劃分四個網(wǎng)段。

A區(qū)地址：?192.168.1.1～192.168.1.254 掩碼 255.255.255.0 網(wǎng)關(guān)192.168.1.1?
B區(qū)地址：?192.168.2.1～192.168.2.254 掩碼 255.255.255.0 網(wǎng)關(guān)192.168.2.1
C區(qū)地址：?192.168.3.1～192.168.3.254 掩碼 255.255.255.0 網(wǎng)關(guān)192.168.3.1
D區(qū)地址：?192.168.4.1～192.168.4.254 掩碼 255.255.255.0 網(wǎng)關(guān)192.168.4.1

這里面每個網(wǎng)段都可以容納250個點位以上，四個網(wǎng)段共有1000 ip地址可以使用，是完合足夠分配每個區(qū)域的ip地址的，另外，后續(xù)每個區(qū)域若有增加點位，都是有足夠的預留，值得注意的是，這里面接入層交換機是需要合理的分配，接入層交換機的選擇，我們之前有提到過，這里不做過多說明

那么這樣劃分網(wǎng)段有什么好處呢？

四個區(qū)域ip地址比較明顯了，如果那個攝像機有問題，可以直接通過批量ping ip地址可以很快定位到那個攝像機出了問題，同時也可以有效防止ip沖突，ip是網(wǎng)絡(luò)故障中出現(xiàn)頻率比較高的問題，也可以減少廣播風暴。

三、大型監(jiān)控如何選擇交換機

前面我們已經(jīng)了解了關(guān)于有一定規(guī)模的監(jiān)控ip地址的選擇，下面我們來看下如何選擇交換機。

在了解交換機的選擇時，我們先來補充下一些基礎(chǔ)的知識：

攝像機碼流：選擇交換機前，首先要弄清楚每路圖像占用多少帶寬，而這個就是碼流。

攝像機的數(shù)量：要弄清楚交換機的帶寬容量。常用交換機有百兆交換機、千兆交換機。它們的實際帶寬一般只有理論值的 60~70% ，所以它們端口的可利用帶寬大致是 60Mbps 或 600Mbps。?

舉例

根據(jù)你使用的網(wǎng)絡(luò)攝像機的品牌看單臺碼流，再去估算一臺交換機能接多少臺攝像機。?比如 :

130萬：960p 攝像機單臺碼流通常 4M，用百兆交換機，那么就可以接 15 臺（15×4=60M）；用千兆交換機，可以接 150（150×4=600M）。

200萬：?
1080P 攝像機單臺碼流通常 6-8M，用百兆交換機，可以接 7 臺（ 7×8=56M）；用千兆交換機，可以接 75 臺（75×8=600M） 這些都是以主流的 H.264 攝像頭為例給大家講解的，H.265 減半就可以了。?

四、500路監(jiān)控如何選擇交換機

舉例：500路監(jiān)控如何選擇交換機

舉例有個園區(qū)網(wǎng)，500 多個高清攝像機，碼流 3~4 兆，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分接入層‐匯聚層‐核心層。存儲在匯聚層，每個匯聚層對應 170 個攝像機。?

面臨的問題：如何選擇產(chǎn)品，百兆與千兆的差別，影響圖像在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)脑蛴心男?，哪些因素是與交換機相關(guān)的……??

一、500路監(jiān)控接入層交換機

首先500路攝像機，每路攝像機的碼流為4M。

1、條件1：?攝像機碼流：4Mbps，10個攝像機就是 10*4=40Mbps。?

也就是說，接入層交換機上傳端口必須滿足 40Mbps/s 的傳輸速率要求，考慮到交換機實際傳輸速率(通常為標稱值的 50%，100M 的也就 50M 左右，)，所以一個百兆的交換機可以帶10路攝像機，500路也就是可以接入層使用50個百兆交換機，當然也可以按千兆交換機來計算。

2、條件2：?交換機的背板帶寬，如選擇 16口百兆交換機，則接入層的交換機背板帶寬要求為：(16*100M*2)/1000=3.2Gbps 的背板帶寬。?

3、條件3：?包轉(zhuǎn)發(fā)率：一個 100M 口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為 0.1488Mpps/s， 則接入層的交換機交換速率為：16*0.1488Mpps/s=2.368Mpps。?

根據(jù)以上條件得出：當有500路攝像機接入網(wǎng)絡(luò)時，此時需要50個百兆接入層交換機，且需要滿足背板帶寬大于3.2Gbps，包轉(zhuǎn)發(fā)率大于2.368Mpps。?

二、匯聚層交換機的選擇

匯聚層承上啟下，壓力最大，需要考慮同時處理的監(jiān)控查看的帶寬。

如果500路攝像機，匯聚層有三臺交換機的話，則每臺需要同時處理 170 只攝象機的 4M 碼流（170* 4M=680M），也就意味著匯聚層交換機需要支持同時轉(zhuǎn)發(fā)680M以上的交換容量。這樣的話一般的千兆交換機可以說剛剛夠用（如果在實際項目中，預算足夠的話，匯聚層最好是用4臺交換機）。

也就是每個匯聚交換機至少有十七個百兆口從接入層接入，和一個千兆口接入核心交換機。

也就背板帶寬至少是：(17*100M*2)/1000+(1*1000*2)/1000=5.4Gbps

包轉(zhuǎn)發(fā)率至少是：17*0.1488Mpps/s+1*1.488Mpps/s=3.5712Mpps/s

當然這個是最基礎(chǔ)的配置，有很多情況下，匯聚層基本上用的都是全千兆口，那么它的背板帶寬與包轉(zhuǎn)發(fā)率要比較這個大很多了。

三、核心層交換機的選擇

核心層交換機主要下聯(lián)匯聚層交換機，上聯(lián)監(jiān)控中心監(jiān)控平臺，存儲服務器，數(shù)字矩陣等設(shè)備，是整個高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的核心。在選擇核心交換機是必須考慮整個系統(tǒng)的帶寬容量及如何核心層交換機配置不當，必然導致畫面無法流暢顯示。因此監(jiān)控中心需選擇全千兆口核心交換機。如點位較多，需劃分VLAN，還應選擇三層全千兆口核心交換機。

決定交換機性能的幾個參數(shù)

在本案例中，核心交換機至少需要使用到來自匯聚層的三個千兆口，和監(jiān)控中心監(jiān)控平臺，存儲服務器，數(shù)字矩陣等設(shè)備的一些口，監(jiān)控中心監(jiān)控平臺，存儲服務器，數(shù)字矩陣等設(shè)備，會有8個口需要使用，所以我們在選擇交換機時，可以選擇16口全千兆交換機。

背板帶寬計算方法：16*1000*2/1000=32Gbps。

包轉(zhuǎn)發(fā)率:16*1.488Mpps=23.808Mpps。

核心交換機除了需要考核這些，還需要可擴展性、四層交換、模塊冗余、路由冗余等功能。

編輯：黃飛

?