Education

پهنای باند Backplane سوئیچ

شبکه سوئیچ
محاسبه پهنای باند backplane و نرخ ارسال بسته برای سوئیچ ها در هر لایه.

در هنگام طراحی یک پروژه نظارتی بزرگ، تمرکز  اصلی بر انتخاب سوئیچ ها است. در اینجا ما یک معماری شبکه لایه سه، ساختار شبکه برای لایه تجمع لایه دسترسی و لایه هسته انتخاب می کنیم. نسبت به معماری شبکه لایه دو، مقیاس شبکه معماری لایه سه بزرگتر است، فاصله انتقال دورتر است و مقیاس پذیری بالاتر است و پهنای باند Backplane سوئیچ را محاسبه میکنیم.

 

اگر تخصیص سوئیچ معقول نباشد، در برخی از شبکه‌های با هر اندازه، هر از چند گاهی تاخیر یا افت ایجاد می‌شود و حتی باعث فلج شدن سیستم می‌شود. بنابراین، انتخاب و تخصیص معقول سوئیچ ها در لایه دسترسی، لایه تجمع و لایه هسته بسیار مهم است. و نکات کلیدی انتخاب سوئیچ در برند و پارامترهای خود سوئیچ نهفته است.

سوئیچ در لایه دسترسی

برای استفاده از سوئیچ لایه دسترسی، اگر پروژه به خودی خود خیلی بزرگ نیست و چشم انداز توسعه در اینده ندارید، می توانید از برخی از سوئیچ های آسان برای استفاده دسترسی استفاده کنید.

بیشتر از سوئیچ های 100 مگابیت در پروژه های عمومی استفاده می کنند که تعداد پایانه های متصل از 8 عدد تجاوز نمی کند. اگر تعداد پایانه ها بیش از 8 عدد باشد، سوئیچ Gigabit Uplink را توصیه می شود.

سوئیچ در لایه تجمع

لایه تجمع فشار بالای اتصال را با لایه دسترسی و لایه هسته حمل می کند. باید پهنای باند مشاهده ویدیوی نظارت بر پردازش همزمان را در نظر بگیرد.

مرحله 1، پهنای باند سوئیچ ها را در لایه تجمع محاسبه کنید.

اگر 1000 دوربین IP و 8 سوئیچ تجمیع وجود داشته باشد، هر سوئیچ در مجموع 500M نرخ داده از 125 دوربین (125*4M=500M) را مدیریت می کند.

این درخواست سوئیچ تجمع باید از ارسال همزمان بیش از 500M ظرفیت سوئیچینگ پشتیبانی کند. یک سوئیچ عمومی گیگابیتی این نیاز را برآورده می کند.

مرحله 2، پهنای باندbackplane سوئیچ ها را در لایه تجمع را محاسبه کنید.

برای اطمینان از پهنای باند کافی، نیاز به پهنای باند backplane برای یک سوئیچ 16 پورت گیگابیتی (16*1000M*2)/1000=32Gbps است.

مرحله 3، نرخ ارسال بسته را محاسبه کنید.

نرخ ارسال بسته در یک پورت 1000M برابر با 1.488Mpps/s است. نرخ حمل و نقل بسته یک سوئیچ 16 پورت تجمعی 16*1.488Mpps/s=23.44Mpps است.

با توجه به شرایط فوق، اگر یک سوئیچ 16 پورت گیگابیتی برای لایه تجمع انتخاب شود، لایه تجمع باید پهنای باند backplane حداقل 32Gbps و نرخ ارسال بسته حداقل 23.44Mpps را داشته باشد.

سوئیچ ها در لایه هسته یا کور

سوئیچ کور نقش انتقال داده و تنظیم ساختار شبکه را ایفا می کند.

سوئیچ هسته عمدتاً مسئول انتقال داده ها و تنظیمات معماری شبکه است و نیازهای بالاتری برای ظرفیت سوئیچینگ، عملکردهای مدیریت شبکه و پایداری دارد. علاوه بر این، از آنجایی که دستگاه ذخیره‌سازی روی لایه هسته قرار دارد، باید ظرفیت سوئیچینگ سوئیچ و همچنین پهنای باند و ظرفیت انتقال سریع لینک به هسته را در نظر بگیرد.

شرایط زیر باید رعایت شود.

پهنای باند

پهنای باند مانیتورینگ 1000 کانالی حداقل 1000*4Mbps=4000Mbps است. سوئیچ هسته توصیه می شود سوئیچ با پهنای باند گیگابیتی یا 10 گیگابیتی با پورت آپلینک 10 گیگابیتی را انتخاب کنید تا جریان داده ها روان باشد.

پهنای باند Backplane

اگر در مجموع از 12 پورت گیگابیتی با دو پورت 10 گیگابیتی استفاده شود، برای اطمینان از پهنای باند کافی، پهنای باند مورد نیاز سوئیچ هسته (12*1000M*2+2*10000*2)/1000=64Gbps است.

نرخ حمل و نقل بسته

نرخ ارسال بسته در یک پورت 1000M 1.488Mpps/s، یک پورت 10G 14.88Mpps/s است.

برای اطمینان از انتقال سرعت خط، حداقل 12 پورت گیگابیتی و دو پورت 10 گیگابیتی وجود خواهد داشت، سپس نرخ انتقال سوئیچ هسته 12 * 1.488Mpps/s+2*14.88Mpps/s=47.56Mpps است.

با توجه به شرایط فوق: هنگامی که 1000 دوربین به شبکه دسترسی دارند، سوئیچ های لایه اصلی باید حداقل 64 گیگابیت بر ثانیه پهنای باند صفحه پشتی را داشته باشند، نرخ ارسال بسته حداقل 47.56 مگابیت بر ثانیه.

در پروژه واقعی، اگر 12 پورت سوئیچ اصلی به تجهیزات فول بار وصل شده باشد، برای اطمینان از اینکه سوئیچ تحت بار کامل نیست و همچنین مقیاس پذیری آن، بهتر است از 16 پورت یا 24 پورت استفاده کنیم.

پورت رابط گیگابیت، دو پورت 10 گیگابیتی سوئیچ هسته متصل به بالا. پهنای باند صفحه پشتی مورد نیاز و نرخ ارسال بسته بالاتر است. این ظرفیت سوئیچ و نرخ ارسال بسته برای اطمینان از تبادل اطلاعات پروژه با سرعت بالا بیش از حد کافی است.

علاوه بر پهنای باند صفحه پشتی و نرخ ارسال بسته سوئیچ، عملکرد آن همچنان تحت تأثیر عوامل مختلفی مانند مقیاس پذیری، تعداد اسلات ها، نوع ماژول، افزونگی ماژول، افزونگی مسیریابی و غیره است.

به خصوص در مقیاس سوئیچ. پروژه نظارت بر شبکه، ما باید هنگام انتخاب سوئیچ، پهنای باند صفحه پشتی و نرخ ارسال بسته را محاسبه کنیم تا اطمینان حاصل کنیم که سیستم به طور پایدار و قابل اطمینان کار می کند، تصویر را از وقفه دور نگه می دارد و وقوع خرابی را کاهش می دهد.

اریونت تولید کننده سوئیچ های لایه اکسس و کور در ایران