|视频监控系统的摄像头掉线看交换机连接注意事项

某智创园做了一个监控工程 , 使用64台200万的IPC以及两台64路NVR , 出现多个通道频繁掉线、黑屏 。经初步判断 , 我们怀疑是网络传输存在问题 , 决定前往现场排查和解决问题 , 确保工程交付 。
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问题现象
到达现场后 , 我们先确认问题现象:
1、NVR上多画面预览不定时出现十几个画面同时出现“资源不足”或“视频信号丢失”的提示 , 将出现问题的画面放大为单画面时加载较慢 。
2、查看各通道的录像 , 发现回放进度条断断续续 , 录像存在丢失的情况 。
【|视频监控系统的摄像头掉线看交换机连接注意事项】问题排查
从以往的监控现场处理经验入手 , 掉线问题极有可能发生在三个地方:网线、交换机、监控流量拥塞 。
首先需要确认线路延时和丢包情况 , 我们尝试从NVR端开始排查 , 使用NVR的诊断工具ping其中一个掉线的摄像头IP地址 , 50个大包进行长ping , 发现网络平均延迟达到几百ms , 且出现丢包的情况 。诊断的结果验证了我们初步的判断:这个监控工程的网络设计一定有问题 , 那问题的瓶颈到底出在哪里呢?
为了找到网络传输的瓶颈 , 我们决定先梳理网络拓扑 , 最终确认整个网络的拓扑如下:
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注:摄像头的主码流的码率为2Mbps , 子码流码率为0.5Mbps 。
从以上拓扑图中我们可以看到 , 核心交换机使用的千兆上联交换机 , 只有2个千兆接口 , 图中标注的1、2两个节点连接到核心交换机的百兆接口 , 明显存在传输瓶颈 。
【节点1】
1#NVR添加了64个IPC , 64个IPC的视频数据都要通过这个节点传输 , 总流量大小为:
(主+子)*IPC数量 =(2+0.5)*64=160Mbps>100Mbps
很明显无法满足传输需求 , 存在传输瓶颈 。
【节点2】
该汇聚交换机虽然是千兆上联交换机 , 但因为连接到核心交换机的百兆接口 , 所以也只能工作在100Mbps;
a. 该汇聚交换机下一共接入了26个IPC(包括下方交换机接入的IPC) , 即其上联口需要传输26个IPC的视频数据:(2+0.5)*26=65Mbps;
b. 每个IPC被两台NVR同时添加 , 即每个IPC需要同时提供两路主码流+两路子码流 , 该节点需传输的视频数据加倍:65*2=130Mbps>100Mbps , 即存在传输瓶颈 。
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解决方案
1、 更换全千兆交换机
很明显只有两个千兆口的核心交换机无法满足监控数据传输的需求 , 需将核心交换机更换为全千兆交换机 。
2、 开启IPC的智能编码(H.265+)
开启IPC的智能编码后 , IPC在保证视频、图像质量的前提下 , 最大程度的压缩码率大小 , 可有效降低传输码率 , 降低对网络传输设备的要求 , 系统更稳定 。
现场调整完成后 , 无论是单画面还是多画面预览 , 均没有出现黑屏或卡顿的现象 , 各通道录像时间轴完整无断点 , 问题得到完美解决 。
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交换机选型、连接注意事项
1、 传输带宽加倍
IPC如果被多台录像机/客户端/服务器添加取流 , 传输带宽会成倍增加 , 需要注意各级联端口是否达到传输瓶颈 , 需选择合适型号的汇聚交换机或核心交换机 , 关于监控网络中如何选配交换机可参考《千百兆、核心、PoE、光纤?详细介绍监控网络中的交换机选配方法》 。


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