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。

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。

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：

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。

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。

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》。

2、 避免多层级联

交换机级联层数过多时，故障率也会升高，应尽量避免交换机多层级联，建议最好不超过3级。

3、 善用智能编码

开启IPC的智能编码后，可有效降低IPC的码率，降低网络传输的压力，可有效降低因带宽不足导致的卡顿、掉线、黑屏等问题，提高监控网络的稳定性。

4、 上联口用千兆

交换机的上联口需要传输其接入的所有IPC（包括其下方级联交换机接入的IPC）的数据，其传输的数据量往往较大，建议选择支持千兆上联口的交换机（千兆上联交换机或全千兆交换机）。