Определение максимально допустимых потоков от каждой камеры

 

Решение этой задачи имеет очень много вариантов, но вместе с этим существуют основные принципы распределения потоков и нахождения результирующих скоростей на участках сети, которые мы рассмотрим.

 

При построении сети используется активное оборудование, предназначенное для разделения/объединения потоков и трансляции их от видеокамеры до сервера (серверов).

Разделение/объединение потоков осуществляют коммутаторы, которые бывают двух типов рис. 9, 10.

 

Рис.9. Простой коммутатор Рис.10. Коммутатор с комбо-портом

 

Максимальная загрузка порта коммутатора определена в его технических характеристиках. При загрузке всех портов коммутатора, общий информационный поток не должен превышать значение максимальной пропускной способности коммутатора. Для выполнения этого условия нужно определить максимально допустимую скорость потока на каждый порт. На рис.15 приведен график, позволяющий для различных коммутаторов находить максимально допустимый поток на порт.

 

При использовании простого коммутатора в сети, когда ко всем портам кроме одного подключены видеокамеры, а оставшийся порт подключен к другому коммутатору (коммутатор №2, рис.11.) максимальный допустимый поток на один порт, определяется как:

 

 

Портал проектировщика систем видеонаблюдения высокой четкости. http://project.polyset.ru

 

 

 

Рис.11. Определение максимального потока на порт

 

Если оставшийся порт подключен к магистрали (коммутатор №1, рис.11), то максимальный допустимый поток на порт, определяется как:

 

Где:

 

V₁₍₂₎ – максимальная скорость для одного порта у коммутатора №1(2) (Мбит/с) N – общее количество портов.

W - пропускная способность сети (Мбит/с)

 

0,8 – коэффициент, характеризующий максимально допустимую загрузку сети

 

(80%).

 

 

 

Портал проектировщика систем видеонаблюдения высокой четкости. http://project.polyset.ru

 

Рис. 12. Допустимые скорости потоков при использовании простого коммутатора

 

При задействовании в коммутаторе комбо-порта максимальная скорость через каждый порт может быть определена следующим образом.

 

Где:

V – максимальная скорость для одного порта (Мбит/с)

 

W – пропускная способность сети (Мбит/с)

 

N – общее количество портов

 

 

Рис. 13. Допустимые скорости потоков при использовании комбо-порта

 

Не следует забывать, что расчетное значение скорости потока через порт не должно превышать значение этого же параметра в паспорте коммутатора.

 

Из выше сказанного следует, что видеокамера должна быть настроена таким образом, чтобы ее поток не превышал расчетное значение допустимой скорости потока через порт коммутатора, к которому она будет подключена.

 

Рассмотрим пример построения топологии информационной сети на 49 IP видеокамер с размером кадра 1920х1080.

 

Зададим частоту кадров и используемые кодеки для каждой камеры. Допустим частота кадров - 24к/с. Кодек - Н.264.

 

Будем считать, что для всех камер, выбранные параметры одинаковы.

 

По таблице 1 находим, что для заданных параметров скорость потока от одной камеры равна 6,51Мбит/с.

 

Общий поток от 49 видеокамер равен 49 х 6,51 = 318,99Мбит/с

 

 

Портал проектировщика систем видеонаблюдения высокой четкости. http://project.polyset.ru

С учетом 25% запаса на непредвиденные изменения интенсивности движения перед видеокамерами общий поток равен 318,99 х 1,25 = 398,74Мбит/с

 

Порт коммутатора, к которому подключается видеокамера должен обеспечить скорость потока не меньше 398,74Мбит/с / 49 = 8,14Мбит/с.

 

Сеть строим на кабеле витая пара типа UTP Cat 6 с максимальной скоростью 1000Мбит/с. С учетом 80% загрузки сети от максимально значения допустимый поток равен 1000Мбит/с * 0,8 = 800Мбит/с.

 

Общий поток от всех камер (398,74Мбит/с) не превышает максимальную скорость в кабеле UTP Cat 6 (800Мбит/с).

 

Следовательно, система видеонаблюдения будет работать в одной физической сети без создания дополнительных подсетей. В результате полученная топология сети представлена на рис. 14.

 

 

 

Рис. 14. Распределение скорости потоков в сети на 49 видеокамер

 

Из рисунка мы видим, что при расчетной нагрузки на один порт 8,14Мбит/с реальная схема позволила получить поток на один порт 16,3 Мбит/с.

 

 

Портал проектировщика систем видеонаблюдения высокой четкости. http://project.polyset.ru

Такая разница в потоках не критична. Главное чтобы общий поток от видеокамеры не превышал значения допустимого потока на один порт.

 

В рассмотренном примере не учитывались порты для подключения серверов, NAS накопителей и рабочих мест сотрудников постов видеонаблюдения.

 

 

 

Рис. 15. Определение максимальной скорости потока на один порт