What is Power over Ethernet (PoE)?
來源:CPS中安網 作者:程亮
上圖中的故事，是不是曾經遭遇過，當被對方要求確認2.4Gbps容量交換機，是否可以支持300路影像時，您是否猶豫過，因為隨便一台普通的交換似乎都可以支持，但現實的情況是，影像會出現了【卡頓】特效現象。
相信這時候有點石化的感覺，因為傳統計算頻寬的理論，似乎行不通【很多IT廠家就是這樣指導選購，也適合我們的思維慣性】，但又無法進一步清晰的為客戶分析具體原因。
其實問題的定位並不難，難在技術的底層分析，亦或是IT行業自我為中心，根本就不想解釋清楚。建議逆向思維做【問題排除】，您可以這樣推斷，如果傳統計算方式正解，那意味著256Gbps容量的匯聚交換機，可以支持【32000路】，真是這樣的嗎！
【好像，可能，應該】等類似回覆，從專業的技術口中飛出，讓你也「無所適從」；更為嚴重的是，我們只能破口大罵，卻無問題解決方案；其實技術族們也很無奈，因為在他的【知識結構】中，還沒有成熟實際經驗或知識體系，來支撐他的判斷，自然也就只能有如此答覆。
在這樣的現象下，傳統處理網通數據（手機、PC數據……）的網路設備，呈現了【水土不服】的弱點，不加行業優化，全盤直拿至監控行業，硬性應對影像大數據幀應用時，問題自不言說。
自從IP高清佔據影像監控主流的那一刻，卡頓問題也一直沒有得到好的改善，不是不想，而是因為這是一項系統性工程，系統的每一個節點都需為之深究，並需要付出長期的投入，方可有收穫。
提問題，講困難，相信這是大部分人的專利；但提出方案並付出行動，來解決的人少之又少；今天我們提出問題，自然會給大家一個解決辦法，提供一套可行的解決辦法，解決或改善影像卡頓的現狀。以下是針對監控專案交換機選購的簡單定義：
實際專案選購時，交換容量可作為選型的參考值，但不建議採用傳統計算方式，下文分析，說明原因。
為什麼影像會卡頓，傳統交換理論為什麼有水土不服的現象，下文進一步分析探討；瞭解目前技術的現狀，與一些技術誤導，建議先了解晶片知識、並行與串行處理知識、溫度與晶片，零組件工作效率關係、同時還要瞭解木桶原理等，一系列的綜合知識，方便清楚的認識問題的本質。
監控 vs. 傳統交換機行業特點
傳統網通數據與影像監控數據的區別
傳統網通數據一般包含（手機、PC數據……）網頁、點播類數據，網頁數據一般才幾十K，點播也一般在1M左右（廣播方式多），而且都是下行方式；因為這類數據對即時性要求不高，即使網路狀況不好的時候，暫存方式可以起到很大的改善作用；同一時間內，併發使用率比較低。
影像監控數據則不一樣，頻寬一般在4-8M，突發可能會超過一倍多，【達到16M】，數據的【傳輸方式向上】，也與傳統相反，【7*24h即時】，影像對即時性要求非常高，所有數據在任何時刻都是【100%併發】。
如此兩者數據的方式，存在非常大的差異，目前存在問題，也就不足為奇，而且這只是問題的冰山一角。
廠家專業測試數據 vs. 影像監控實際數據
這裡要我們對晶片知識有一定的瞭解，晶片在同一時間節點上，是採用單項處理，簡單說就是流水線處理，屬串行處理方式；專業的測試儀器模擬串行吐出數據，剛好與晶片步調一致，【而且數據比較規整】，自然效率高。
但影像數據是【並行數據】，【而且數據大小不一，經常有9000bytes巨型幀】，也就是在同一時間內，並行提交；這就不難解釋專業測試參數，在我們實際選購機種時，似乎難以應對。
溫度高低，對晶片工作效率影響
我們經常提到工作溫度，也相信大家重視這項指標，然環境溫度的高低，對設備影響經常被忽視；然而適用溫度範圍，對監控前端接入子系統非常的重要【監控前端系統一般都是標準工業級設備，才可勝任惡劣的環境】；例如工作溫度-40-75°：其代表了設備在這個溫度範圍內可正常工作，在-40°下，可以正常啓動（非熱機狀態），75°高溫時，仍能運行。
然在實際的應用中，隨著四季變化，冬天導致設備【啓動不了】，夏天導致設備【故障頻頻】。其罪魁禍首是所選設備，【這裡主要指的是網路設備】，不適合當前環境應用，或許在案件驗收時，正處於天氣春秋季節，溫度比較適宜，但進入冬夏，設備因溫度問題性能下降，表現出來的現象，就是會帶來了卡頓問題。
其最主要的設備底層問題，一般可以這樣理解：當溫度超出設備正常工作溫度時，設備性能下降（晶片在超出工作溫度後，性能會急劇的下降），然影像監控是7*24h不間斷運行，而且是100%負荷，稍有瓶頸，自然會出影像卡頓問題。
解決改善辦法
工業交換機選購 vs. 傳統商用企業交換機選購
推薦交換機這樣選購：
傳統傳輸系統設計是這樣：
工業交換機暫存 vs. 傳統商用企業暫存
影像大數據轉發，採用大暫存解決
傳統網通行業，主要以交換幾十Ｋ類數據為主，如瀏覽網頁動作所需的數據交換，一般不要求即時性，近而目前IT通信產品，也是以適應於這類場景進行優化，過時的產物，拿來定義能否適用於我們影像監控傳輸呢，如下針對暫存的應用作簡要分析。（本文翻譯自中國，中國習慣稱暫存為緩存）
信令數據包：一般幾十bit至幾K bit
上網數據包：一般幾十K bit或1M bit
影像監控數據包：一般2-8M bit 常用巨型幀
傳統網通行業1Mbps以下的數據為主，而影像常見4-8Mbps數據，鑒於影像的特殊性，常有9K左右的巨型幀，當暫存記憶體不足時，會大幅降低轉發效率。
監控應用環境 vs. 傳統應用環境
如果您是IT人員，請設想一下機房環境如何；如果您是一員網路工程師，請設想一下機房環境如何，然而當您是一個安防工程師，一般會看到什麼的機房環境。
如果不出意外的話，網路工程師所設想的機房應該是下圖的，機房部署非常有序，走線標準合規；然而我們監控行業的分機房，很多如下圖的，也有可能不至於如此糟。
不管那種環境，如果是您，您會選擇什麼樣的設備，來符合更多的客戶應用，為客戶提供精品的服務。
交換機高低溫於監控應用上的意義
傳統傳輸類產品主要由電力工業級、商用企業級、民用級為主，在很多監控應用專案中，所採用的設備也是繁雜，室外監控應用專案中，常用企業級設備，更過者使用民用級，往往懷著驗收即可，完全不顧售後服務，給客戶不僅帶來了更多的投入，增加客戶的負擔，其實最終傷害的是提供服務者。
所以很多高端客戶，明確要求採用電力工業級設備，然而由於電力工業級設備附加了防腐、防輻等類屬性，成本要高於企業級設備幾倍，多者數十倍，然而這些屬性針對於監控場景（主要關注溫度範圍、防塵），這類附加屬性其實非常多餘。
監控應用的交換機，繼承了電力工業交換的溫度範圍、防塵IP40屬性，同時精簡了企業交換機複雜的功能，可以非常好的勝任室外惡劣的應用環境，又不會過於增加項目投入成本。
備注：攝影機一般室外的工作溫度是-30-70度，監控應用工業交換機工作溫度是-40-75度，與攝影機可以組成非常好的搭檔。
重新定義監控應用交換機標準
產品市場格局
安全監控工業交換機（Security industry switch）類同監控設備屬性，採用大暫存、溫度範圍、防塵、無風扇自然散熱等設計，更好的適用於安全監控影像高穩定轉發。
監控應用FAQ
l 系統經常出現大面積卡頓現象，用戶體驗差
l 應用環境複雜、面對室內外高低溫、灰塵等因素挑戰
l 市場交換機參差不齊，低端低性能民用產品穩定不足
l 監控行業交換機技術經驗累積薄弱，缺乏標準、野蠻成長
l 方案設計不合理，系統穩定性差，後期維護成本
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