Сетевые коммутаторы считаются прозрачными составляющими сети, просто передающими входящие данные. Но это, безусловно, не так. В наиболее простой ситуации свитч можно рассмотреть в качестве проводника, наделённого силой сопротивления.
Конечно, имеется в виду не электрическое сопротивление. В таком сравнении речь идёт о потере не электротока, а пропускной способности сети в устройстве. Потери происходят обычно по причине того, что свитч — это прежде всего прибор, обрабатывающий информацию общего назначения. Особенность видеоданных заключается в зависимости размера пакета от разрешения камеры, и «вес» этой информации значительно превышает размеры текстовых файлов.
Размеры пакетов обрабатываемых данных
Проверка рабочих характеристик сетевых коммутаторов осуществляется, если размер пакета составляет 64 байта. При этом передача мегапиксельных изображений требует минимально 1024 байта. Максимальный вес подлежащего обработке пакета составляет 1518 байта таков размер двух- или трёхпиксельных видеопотоков. Видеоинформация с камер очень высокого разрешения, а также в форматах с низкой компрессией (Motion JPEG) подразумевает размер пакета до 9600 байт, однако при разработке коммутаторов это не принимается во внимание.
В технической документации на сетевой коммутатор зачастую нет сведений, как может отреагировать устройство на высокую нагрузку при передаче видеоданных. А это способно создать трудности в процессе функционирования систем видеонаблюдения в штатном режиме использования.
Способы коммутации
Существует 3 способа коммутации, различающихся между собой по времени ожидания и надёжности передачи информации.
- С промежуточным хранением. Свитч считывает данные в кадре, проверяет наличие ошибок, выбирает коммутационный порт и направляет в него кадр.
- Сквозной. Устройство считывает лишь адрес назначения, а затем производит коммутацию. В таком режиме задержки в передаче данных минимальны, но отсутствует функция обнаружения ошибок.
- Бесфрагментный (гибридный). Представляет собой модификацию сквозного режима. Информация передаётся после анализа фрагментов первые 64 байта проверяются на ошибки, и если их нет, кадр проходит обработку в сквозном режиме.
Дополнительные функции
В большинстве моделей свитчей можно настроить дополнительные функции зеркалирование, VLAN, агрегирование. Также есть коммутаторы с расширенным функционалом контролем данных на наличие штормов, сегментацией информации по портам, настройкой списков доступа, ограничением mac-адресов, установкой лимитов скорости и другими дополнительными примочками.
Выбор сетевого коммутатора для системы видеонаблюдения
Многие модели сетевых коммутаторов из представленных на рынке имеют лимит на размер пакетов в 1518 байт (с учётом скорости обмена информацией 100 мБит/сек). Иногда дополнительно обозначается, что максимальный размер пакета 9600 байт для гигабайтного Ethernet, если он, разумеется поддерживается устройством.
Ещё один вопрос как согласовать скорости потоков? Если достичь согласованности не получается, выведение на экран мегапиксельной картинки при слабом свитче будет равносильно попытке полакомиться густым ванильным коктейлем через очень узкую трубочку. Зрительно это будет отображаться в ступенчатом и замедленном движении кадре, расфокусированном изображении.
Кроме того, есть параметры физической пропускной способности коммутаторов. Производственная пропускная способность должна хотя бы в 2 раза быть выше максимальной суммы сетевого трафика со всех портов коммутатора. Однако производители ухищряются на этом сэкономить: в приложениях, которые не связаны с активным видеотрафиком в большинстве случаев используются одновременно не все порты. Если устройство функционирует на пределе производственных лимитов, передача видеосигнала обычно происходит плавно и беспроблемно до тех пор, пока в процесс не будет вовлечено критически высокое число портов. С этого момента начинаются неполадки и заторы в работе системы.
Как ни странно, все вышеозначенные параметры сетевых коммутаторов всё ещё не приведены к единому стандарту. По этой причине до того, как оснащать спецификацию системы видеонаблюдения малознакомыми составляющими, следует внимательно и детально ознакомиться с технической документацией на них. А если нужно, то ещё и провести тестирование в условиях реальной системы передачи видеоданных и видеонаблюдения.
