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路由器(Router)
路由器工作在網(wǎng)絡層,可以識別網(wǎng)絡層的地址-IP地址,有能力過濾第3層的廣播消息。實際上,除非做特殊配置,否則路由器從不轉(zhuǎn)發(fā)廣播類型的數(shù)據(jù)包。因此,路由器的每個端口所連接的網(wǎng)絡都獨自構(gòu)成一個廣播域。如圖所示,如果各網(wǎng)段都是共享式局域網(wǎng),則每網(wǎng)段自己構(gòu)成一個獨立的沖突域。
算一算
路由器分隔廣播域,因為有一臺路由器所以就有兩個廣播域;
左面的是一個集線器,集線器不能分割沖突域,集線器是物理層設備,它的主要功能是對接收到的信號進行再生放大,以擴大網(wǎng)絡的傳輸距離,同時把所有節(jié)點集中在以它為中心的節(jié)點上。所以左邊的所有主機都在同一個廣播域和同一個沖突域中,右邊用的是交換機,交換機是分隔沖突域的,因此交換機下面有幾臺主機就有幾個沖突域,所以圖中一共有兩個廣播域,7個沖突域
監(jiān)控交換機的接入層、匯聚層、核心層
高清網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,經(jīng)常有客戶反饋畫面卡頓等現(xiàn)象,造成這種現(xiàn)象的原因有很多,但大多數(shù)情況下還是交換機的配置不夠合理,導致帶寬不足造成的。從網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)來講,一個中大型高清網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)需采用三層網(wǎng)絡架構(gòu):接入層、匯聚層、核心層。
1、接入層交換機的選擇接入層交換機主要下聯(lián)前端網(wǎng)絡高清攝像機,上聯(lián)匯聚交換機,以720P網(wǎng)絡攝像機4M碼流計算,一個百兆口接入交換機可以接入幾路720P網(wǎng)絡攝像機呢?我們常用的交換機的實際帶寬是理論值的50%-70%,所以一個百兆口的實際帶寬在50M-70M,4M*12=48M,因此建議一臺百兆接入交換機接入12臺720P網(wǎng)絡攝像機。同時考慮目前網(wǎng)絡監(jiān)控采用動態(tài)編碼方式,攝像機碼流峰值可能會超過4M帶寬,同時考慮帶寬冗余設計,因此一臺百兆接入交換機控制在8臺以內(nèi),超過8臺建議采用千兆口。
2、匯聚層交換機的選擇匯聚層交換機主要下聯(lián)接入層交換機,上聯(lián)監(jiān)控中心核心交換機,一般情況下匯聚交換機需選擇帶千兆上傳口的二層交換機。還是以720P網(wǎng)絡攝像機4M碼流計算,前端每臺接入層交換機上有6臺720P網(wǎng)絡攝像機,該匯聚交換機下聯(lián)5臺接入層交換機。該匯聚層交換機下總帶寬為4M*6*5=120M,因此匯聚交換機與核心交換機級聯(lián)口應選千兆口。
3、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)控中心視頻監(jiān)控平臺,存儲服務器,數(shù)字矩陣等設備,是整個高清網(wǎng)絡監(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,必然導致視頻畫面無法流暢顯示。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。附:決定交換機性能的參數(shù)背板帶寬:背板帶寬計算方法:端口數(shù)*端口速度*2=背板帶寬,
三層交換機的主要參數(shù)
對于千兆交換機而言,若欲實現(xiàn)網(wǎng)絡的無阻塞傳輸,要求:
吞吐量(Mpps)=萬兆端口數(shù)量×14.88Mpps 千兆端口數(shù)量×1.488Mpps 百兆端口數(shù)量*0.1488Mpps
如果交換機標稱的吞吐量大于或等于計算值,那么,在三層交換時應當可以達到線速。其中,1個千兆端口在包長為64字節(jié)時的理論吞吐量為1.488 Mpps,1個百兆端口在包長為64字節(jié)時的理論吞吐量為0.1488 Mpps。
事實上,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(包)的個數(shù)作為計算基準的。以千兆以太網(wǎng)端口為例,其計算方法如下:1000 000 000 bps/ 8bit /(64+8+12)byte = 1 488 095pps
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。由此可見,線速的千兆以太網(wǎng)端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488Mpps。而快速以太網(wǎng)的線速端口包轉(zhuǎn)發(fā)率,則為千兆以太網(wǎng)的十分之一,即0.1488Mpps。
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;
對于百兆以太網(wǎng),一個線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為0.1488Mpps;
例如,對于一臺擁有24個千兆端口的交換機而言,其滿配置吞吐量應達到24×1.488Mpps = 35.71Mpps,才能夠確保在所有端口均線速工作時,實現(xiàn)無阻塞的包交換。同樣,如果一臺交換機能夠提供176個千兆端口,那么,其吞吐量至少應當為261.8Mpps(176 x 1.488Mpps = 261.8),才是真正的無阻塞結(jié)構(gòu)設計。