Коммутатор для видеонаблюдения

УСТРОЙСТВО КОММУТАТОРА ДЛЯ IP ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКИ

В системах IP видеонаблюдения часто используют обычные сетевые коммутаторы, более известные как свитч (от английского switch – переключатель). Подобное оборудование обеспечивает соединение узлов локальной сети.

В процессе работы свитч анализирует адреса всех подключенных устройств и создает специальную таблицу соответствия портов, что позволяет локализовать сетевой трафик.

В процессе проектирования системы IP видеонаблюдения внимание уделяется соответствию технических характеристик коммутатора устанавливаемым камерам и общим требованиям к работоспособности сети. Пропускная способность.

Пропускная способность.

Любой сетевой коммутатор для видеонаблюдения обладает определенной пропускной способностью. Иначе говоря, это фактический объем данных, который оборудование может пропустить за единицу времени. При этом также учитывается пропускная способность каждого порта. Самые распространенные значения — 10/100 Мбит/с и 1 Гбит/c.

Нужно учитывать, что часто общая пропускная способность коммутатора может быть ниже, чем суммарное значение всех портов. Если подобное оборудование полностью загрузить, то система не сможет работать с должной эффективностью. Будут наблюдаться зависания изображения и периодическое отсутствие сигнала.

Количество портов.

Этот параметр определят максимальное количество подключаемых камер. Для домашнего видеонаблюдения часто обходятся коммутатором с небольшим количеством портов (от четырех). Для профессиональных систем используются оборудование с 8-16-24 портами. Ориентируясь на количество портов, обязательно учитывают соответствие общей пропускной способности.

Исполнение.

Как и IP камеры, коммутаторы могут изготавливаться для уличных и внутренних систем видеонаблюдения. Коммутаторы в уличном исполнении должны гарантировать работоспособность при любых климатических условиях. Поэтому оборудование выполняется в корпусах повышенной прочности со степенью защиты не ниже IP66.

Для систем устанавливаемых внутри помещений используется коммутатор для камер видеонаблюдения в стандартном исполнении. Популярностью пользуются компактные модели с возможностью монтажа на DIN рейку, но они отличаются малым количеством портов.

Наличие PoE.

Наличие PoE существенно упрощает монтаж системы видеонаблюдения. Так как питание подается по стандартному сетевому кабелю (витая пара). Важный момент – коммутатор с PoE используется с камерами, поддерживающими эту функцию (обязательно указывается в технических характеристиках).

Особенности коммутаторов с PoE.

PoE (Power over Ethernet) – это технология для обеспечения питания удаленного оборудования посредством стандартного Ethernet кабеля. Учитывая сложность монтажа систем видеонаблюдения (особенно скрытых) питание и передача данных по одному кабелю – оптимальный вариант, поэтому все чаще специалисты отдают предпочтение оборудованию с PoE.

В определенных случаях для для систем видеонаблюдения бывает целесообразно использовать отдельный блок питания.

Для таких коммутаторов дополнительно учитывают такой параметр как мощность источника питания. Это значение определяет, какую по энергопотреблению камеру можно подключить. Так современные PTZ камеры с мощность порядка 90 Вт, не могут работать без дополнительной линии питания, так как стандартных 25 Вт PoE коммутатора явно недостаточно.

Но в последнее время производители выпускают специализированные решения с повышенной мощностью PoE, что позволяет использовать достаточно мощные камеры, а также запитать дополнительное оборудование, например, ИК прожекторы. Однако, обольщаться не стоит и в каждом конкретном случае нужно тщательно рассчитать потреблюемую системой мощность, соотнеся ее с возможностями коммутатора.

Управляемые или неуправляемые коммутаторы для бизнес-сети?

Ответ на этот вопрос не может быть простым “Да” или “Нет”, поскольку потребности каждой сети предприятия и ее развертывания могут быть уникальными. Но обычно управляемые коммутаторы подходят для бизнес-сетей лучше, чем неуправляемые коммутаторы для многих предприятий. Есть несколько причин, по которым управляемые коммутаторы предпочтительнее.

Сначала давайте начнем с потребностей бизнес-сети. Выбирая между управляемыми коммутаторами и неуправляемыми коммутаторами, первые занимают хорошие позиции в предоставлении высокоскоростных линий связи и обеспечении необходимой пропускной способности, поскольку интенсивные рабочие нагрузки и большой объем трафика являются отличительными функциями корпоративных сетей. Такие функции как Link Aggregation Control Protocol (LACP), позволяют пользователю увеличить больше пропускной способности, предоставляемой агрегированием физических каналов связи.

По сравнению с неуправляемыми коммутаторами, управляемые коммутаторы обычно предлагают большую безопасность, которой многие сетевые разработчики придают большое значение, независимо от того, являются ли они крупными, средними или малыми предприятиями. Согласно отчету Verizon 2019 Data Breach Investigations Report (DBIR), 43% кибер-атак нацелены на малые предприятия. Так что оставайтесь активными, чтобы защитить вашу бизнес-информацию. VLAN могут сохранить трафик разных пользователей, например сотрудники в разных отделах отделены друг от друга, чтобы обеспечить соответствующую информацию. А протоколы управления позволяют сетевым администраторам контролировать устройства, а также производительность сети, чтобы быстро обнаруживать проблемы.

Более того, управляемые коммутаторы предоставляют избыточность, от которой предприятия могут получить большую выгоду. Время простоя и потеря данных являются катастрофой для бизнеса, вызывая серьезные финансовые проблемы. Восстановление после бедствия простоя приводит к затратам не только на рабочих, но и на замену оборудования. Управляемые коммутаторы максимально помогают бизнесу избежать такого сбоя сети. В сочетании с spanning tree protocol (STP), управляемый коммутатор предоставляет избыточность пути. Даже если в случае сбоя линии связи или кабеля, он обеспечивает альтернативный путь для трафика.

В совокупности бизнес-сеть получает больше преимуществ от управляемых коммутаторов с точки зрения пропускной способности сети, безопасности и надежности.

# Аналогия из физического мира – пневмотранспорт

Представим, что у нас есть 2 пневмо-трубы…

Одна труба для входящих посылок (красные контейнеры), и одна для исходящих (синие контейнеры).

У нас есть несколько знакомых, которые подключены к этой же системе пневмотранспорта. Мы можем посылать им контейнеры, и они нам могут присылать контейнеры. Адрес доставки контейнера наносится на сам контейнер (например, в RFID или bar‑code).

В какой‑то момент всем захотелось узнать маршрут, по которому каждый день проходят их посылки, и узнать к каким свитчам (коммутационным центрам) подключены их пневмо‑трубы, т.е. узнать топологию пневмо‑сети.

Все, что можем делать мы и наши друзья – это посылать и принимать контейнеры с неким содержимым.

Предлагаю подумать, как в таком случае можно построить топологию этой сети. Несколько вариантов находятся под спойлером:

Что такое управляемый коммутатор?

• Управляемый коммутатор позволяет связанным сетевым устройствам взаимодействовать друг с другом, а также дает сетевому администратору больший контроль над управлением и приоритетом трафика ЛВС.
• Он управляет данными, перемещающимися по сети, а также доступом к данным безопасности с использованием протоколов, таких как SNMP (Simple Network Management Protocol), который контролирует все устройства, подключенные к сети.
• SNMP позволяет сетевым устройствам обмениваться информацией и отслеживать эту активность для выявления проблем производительности сети, узких мест и т. Д.
• Управляемый коммутатор использует SNMP для динамического представления текущего состояния производительности сети через графический интерфейс, который легче понять и использовать для мониторинга и настройки.
• SNMP также позволяет осуществлять удаленное управление сетью и подключенными устройствами без необходимости физически работать на коммутаторе.
• В зависимости от модели и модели коммутатора будут определены технические возможности и расширенные функции.
• Smart Switch — это «более легкая» версия полностью управляемого коммутатора, которая предлагает дополнительные функции на разных уровнях для обеспечения безопасности, качества обслуживания, мониторинга, анализа, VLAN и т. Д., Но не очень масштабируема. Это более экономичная версия полностью управляемого коммутатора и может использоваться для менее сложных сетей.
• Возможности интеллектуальных коммутаторов и полностью управляемых коммутаторов сильно различаются, но обычно они имеют графический интерфейс на основе браузера для настройки и мониторинга устройств и сети, а в некоторых случаях управление устройством может осуществляться через интерфейс командной строки или удаленную сеть Мониторинг (RMON) и т. Д.

ВЫБОР КОММУТАТОРА ДЛЯ СИСТЕМ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

При выборе коммутатора очень важно не воспринимать оборудование как простой ретранслятор данных. Для лучшего понимания можно провести аналогию с проводником в электрической сети, который обладает определенным сопротивлением

Так и коммутатор неизбежно накладывает ограничения на скорость передачи данных в зависимости от размера пакета.

Стандартное сетевое оборудование не разрабатывалось с учетом размера передаваемой IP камерой изображения. Обычно популярные модели свитчей гарантируют обработку пакета размером до 1518 байт (это стандартное значение для 2 мегапиксельного потока).

То есть они не рассчитаны на работу с камерами сверхвысокого разрешения, что часто приводит к зависанию оборудования.

Также распространена проблема согласования скоростей сетевого потока. Свитч с низкой пропускной способностью – основная причина замедленного или расфокусированного изображения.

Основная сложность выбора заключается в том, что технические характеристики указанные производителем коммутатора не всегда соответствуют действительности при работе с IP камерами. Так максимальная пропускная способность указывается без учета одновременной работы всех портов, что может привести к отказу системы в самый неподходящий момент.

Поэтому рекомендуется проводить предварительное тестирование коммутатора на работоспособность, и учитывать возможные отклонения в технических характеристиках определенной модели. Оптимальный выбор – коммутаторы изготавливаемые производителями IP камер, которые учитывают специфику оборудования.

Именно поэтому большой популярностью пользуются фабричные комплекты IP видеонаблюдения, которые комплектуются определенным количеством камер.

При выборе также учитывается исполнение коммутатора (уличное или внутреннее), и другие вышеперечисленные характеристики

Отдельное внимание уделяется наличию функции PoE. Очень часто коммутатор для систем видеонаблюдения с PoE – это оптимальный выбор, гарантирующий максимально простой монтаж и настройку.

В тоже время необходимо руководствоваться областью применения видеонаблюдения. В домашних системах часто используют бюджетные решения, в сочетании с простыми IP камерами низкого разрешения. Иногда обходятся вовсе без свитча, используя возможности домашнего роутера (вполне достаточно для 1-2 камер).

Для профессионального видеонаблюдения выбирают адаптированные коммуникаторы, которые гарантируют работоспособность при различной сетевой нагрузке.

  *  *  *

2014-2020 г.г. Все права защищены.Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.

Недостающая связь — разница между управляемым и неуправляемым коммутатором

Следующие функции показывают расширенные возможности, доступные в управляемом коммутаторе, но недоступные в неуправляемом коммутаторе.

Качество обслуживания

Управляемые коммутаторы могут назначать приоритет трафика ЛВС, позволяя большему пользовательскому управлению определять приоритеты для критического трафика, тогда как неуправляемый коммутатор имеет настройки по умолчанию, не настроенные для какой-либо конкретной сети.

Например, если компания полагается на использование в режиме реального времени в локальной сети, коммутатор должен быть настроен так, чтобы обеспечить высокий приоритет для передачи голосовых пакетов по сети, чтобы предотвратить задержки и обеспечить более эффективный сервис.

• Неуправляемые коммутаторы основаны на среднем размере и используются для разных уровней, таких как количество максимальных устройств в сети до того, как производительность сильно пострадает. После приобретения и установки пользователи не имеют никакого контроля над тем, как коммутатор управляет данными по сети.
• Виртуальные локальные сети (VLANS)

Управляемые коммутаторы позволяют использовать VLAN, которые настроены вручную для группировки подключенных сетевых устройств. Это изолирует трафик, чтобы избежать ненужных и потенциальных пробок.

Преимущество возможности реализации VLAN на управляемом коммутаторе существенно зависит от производительности сети.

избыточность

Резервирование — это «План B» организации в случае каких-либо критических перерывов в сети. Альтернативные маршруты для данных защищают сеть от полной разбивки.

Это непроизводительно, время и деньги тратятся, когда сети постоянно сталкиваются с проблемами, которые препятствуют или прекращают работу пользователей.

Протокол STP (протокол Spanning Tree Protocol) включается в управляемые коммутаторы для избыточности маршрутов, т. Е. Управления несколькими путями между коммутаторами в сети.

Зеркалирование портов

Эта функция полезна для устранения неполадок, поскольку она дублирует трафик на одном порту и передает его на другой порт (на том же коммутаторе), который необходимо проанализировать, пока сеть остается в производстве.

# В следующих частях / To be continued…

1. Первые шаги в OMNeT++ и INET
2. Алгоритм определения топологии сети по собранной статистике
3. OMNeT++ продолжение
4. Математика
5. OMNeT++ продолжение 2
6. Реализация
7. Эксперимент (название‑спойлер: “”)

Эта часть: в GitHub Pages;

P.S

на картинках метки  стоят неспроста （； обрати внимание на хеш в URI картинок ). P.P.S

в изображениях могут быть спрятаны пасхалки, придающие им глубокий смысл ；）

P.P.S. в изображениях могут быть спрятаны пасхалки, придающие им глубокий смысл ；）

P.P.P.S. В свете скрыл ссылки на внешний ресурс, где я раньше постил статьи под спойлеры, во всех местах кроме одного – там где указывается на конкретный раздел статьи. Если такие ссылки (на статьи) разрешены, то напишите в , уберу из под спойлера – станет удобнее читателям ：）

P.P.P.P.S. Ответы на комментарии смогу написать только в небольшой промежуток времени, вечером по Всемирному координированному времени.

Резюме

Управляемый или неуправляемый? Зависит от потребностей, оцениваемых бизнесом для их сети.

Сколько контроля над бизнесом по сети? Доступны ли технические ресурсы для решения сетевых проблем и предотвращения простоев?

Если организации требуется сетевой контроль, тогда управляемый коммутатор является единственным вариантом, но если у бизнеса нет бюджета или ресурсов, то неуправляемый коммутатор является более экономичным выбором.

Однако, когда компании используют беспроводные локальные сети, VoiP (Voice Over Internet Protocol) и службы реального времени, тогда управляемые коммутаторы обеспечат лучший опыт, поскольку его можно настроить в соответствии с требованиями конкретной сети.

Как правило, неуправляемые коммутаторы более подходят для домашних, малых и средних предприятий, тогда как управляемые коммутаторы в основном используются для крупных корпоративных компаний.

Лучшие моменты, которые следует учитывать при покупке Managed vs Unmanaged Switches:

1. Количество портов

Количество пользователей, которых должна поддерживать сеть, будет хорошим показателем того, сколько портов должен иметь коммутатор; чем крупнее компания, тем больше портов потребуется.

1. Будущий рост сети

Если ожидается, что сеть и бизнес будут расти, рассмотрите экономическую эффективность того, сколько коммутаторов будет добавлено в будущем, или если один или два полностью управляемых коммутатора будут более практичными в долгосрочной перспективе, поскольку они могут быть настроены вручную и более масштабируемый.

1. Скорость и производительность

Если сеть постоянно переносит большие данные, включает в себя беспроводные устройства, добавленные принтеры, службы реального времени, голос через Интернет и т. Д., Тогда техническая спецификация коммутатора должна иметь возможность адекватно поддерживать сеть. Для определения приоритетов и управления трафиком могут быть установлены только управляемые коммутаторы.

Наконец, обеспеченные данные и сети, которые работают эффективно, обычно являются основными целями для большинства организаций.