انتخاب بهترین سوییچ شبکه برای نظارت ip

در این مقاله ، شرح داده خواهد شد که چگونه یک سوییچ شبکه‌ی مناسب برای سیستم‌های نظارت IP انتخاب کنید. مهم‌ترین حقایق و فاکتور برای انتخاب یک سوییچ شبکه‌ی مناسب برای سیستم‌های نظارت IP چه مواردی هستند؟

این، عنوان این مقاله است که بر روی سرعت سوییچ شبکه، قابلیت PoE و تست تضمین کیفیت تمرکز دارد. این مقاله از محصولات شرکت تجهیزات اترنت EtherWAN به‌عنوان منابع این مقاله استفاده می‌کند.

توسعه‌ی سریع در تکنولوژی ip بخش امنیت را نیز در برگرفته است . سیستم‌های نظارت ip به‌سرعت در حال محبوب‌تر شدن هستند و سال 2014 یک سال تاریخی خواهد بود چراکه طبق یک گزارش جدید تحت عنوان "بازار جهانی برای تجهیزات نظارت ویدئویی و CCTV "، در این سال بازار CCTV و نظارت ویدئویی به نقطه اوجش خواهد رسید، و برای اولین بار سودی فراگیر برای ویدئوی شبکه‌ای در پی خواهد داشت.

به‌عبارت‌دیگر،تعداد فزاینده‌ای از پروژه‌های نظارتی اکنون کاملاً مبتنی بر IP هستند و به تجهیزات شبکه بسیاری برای عملکرد صحیح خود نیازمندند. ابزار شبکه‌ی بسیار مختلفی در بازار وجود دارد، اما پرسش اصلی این است: شما چگونه آن‌ها را انتخاب کرده و به‌درستی استفاده می‌کنید تا تضمین شود که سیستم‌های شما در هر شرایطی به حداکثر کارایی خواهند رسید؟

همه‌ی توانایی‌های نظارت تصویری و پردازش ترافیک یک دستگاه می‌تواند و باید همیشه برای بهبود کارایی تست شود. همه‌ی این برآوردهای انواع مختلف دستگاه‌ها و تجهیزات باید درست انجام شود تا داده‌های خروجی اطلاعات ضروری از توانایی‌های دستگاه را در اختیار بگذارد. در اینجا ما به بررسی سرعت backbone کابل‌کشی شده و قابلیت PoE می‌پردازیم تا ببینیم که این اعمال چگونه باید تعریف شوند.

دستگاه اصلی – سوییچ‌ها:

یک محصول مهم که هنگام نصب یک سیستم دوربین برای نظارت آی پی باید از آن مطلع بود، سوییچ است. یک سوییچ شبکه، یا سوییچ‌هاب، یک دستگاه شبکه‌سازی کامپیوترهاست که قطعات شبکه را به هم وصل می‌کند. سوییچ شبکه نقش جدایی‌ناپذیری در بیشتر شبکه‌های اترنت محلی (LAN ) ایفا می‌کند، و یک شبکه می‌تواند بیش از یک سوییچ داشته باشد. این سوییچ فقط داده‌ها را به دریافت‌کننده‌ای که قرار است دسترسی لازم به این اطلاعات را داشته باشد، می‌فرستد. در این روش، وقتی داده‌ها فرستاده شود، شبکه دارای بار اضافی (Overload) نخواهد شد. این امر همچنین به معنی امنیت بالاتر است، چراکه دسترسی به اطلاعاتی که برای کامپیوتر خاصی فرستاده‌شده، توسط دیگران دشوار خواهد بود.

 لطفاً مقاله "روش های انتقال تصویر" را مطالعه بفرمایید.

کارایی سوییچ‌ها:

Non-blocking و wried-speed ، هر دو به کارایی یک سوییچ اترنت اشاره می‌کنند. بایک سوییچ 24 پورت 10/100/1000 ، اگر هر پورت در حالت فول داپلکس 2G باشد ، 24 پورت به معنی یک سوییچ 48G است. وقتی این حجم از داده از سوییچ عبور می‌کند، عملکرد سوییچ می‌تواند تحت عنوان Non-blocking یا wried-speed طبقه بندی شود. اگر سوییچ به سوییچ دیگری متصل باشد، یا به سروری که از ذخیره سازی یا انتقالات شبکه استفاده می‌کند، Non-blocking بودن ضروری است، اما، اینکه چگونه این امر انجام می شود به طراحی سوییچ مربوط است. کاربر فقط می‌تواند اطلاعاتی که توسط فروشنده به او عرضه می شود تکیه کند. در غیر این صورت، کاربر باید قابلیت سوییچ را با استفاده از ابزارهایی مانند Spirent Testcenter Smartbits تست کند، امکان پذیر نیست که توانایی‌های سوییچ تنها از طریق پیکربندی پورت به دست آید. اکنون بگذارید از Spirent Testcenter برای تست یک سوییچ استفاده کنیم و ببینیم که نتایج چگونه نشان می دهد که این سوییچ "fullwried-speed" است.

شکل 1. همه‌ی کابل ها متصل هستند و انتقال داده‌ها بین جفت پورت‌های RJ45 برقرار شده است.

تست یک سوییچ :

همانطور که در شکل 1 نشان داده شده، همه‌ی کابل ها متصل هستند و انتقال داده‌ها بین جفت پورت‌های RJ45 برقرار شده است (در منو به دنبال گزینه Bidirectional بگردید.) انتقال فول داپلکس بسته های داده نیز همزمان انجام می شود. اگر تست نشان می داد که دستگاه از "full wried-speed"پشتیبانی می‌کند، پس مقدار " مجموع توان عملیاتی" و " حداکثر مجموع تئوری" و همچنین نمودار هایشان باید باهم مطابقت داشته باشد. ازآنجایی‌که پورت‌ها برای تست جفت شده بودند، توان عملیاتی واقعی باید 3000 مگابیت بر ثانیه ضربدر 2 مساوی یا 6000 مگابیت بر ثانیه باشد.

مشخصات سوییچ موردنظر عبارت بود از : 10 پورت 10/100 BASE (8 پورت PoE ) با یک سوییچ اترنت 2 پورت گیگابایتی ( 3000Mbps=1000Mbps*2+100Mbps*10 ).

در حالت تمام فول داپلکس، پهنای باند عملیاتی باید 6000Mbps=2*3000Mbps باشد. محاسبات ما با نتایج واقعی تست همخوان بود، پس این سوییچ از "full wried-speed" پشتیبانی می‌کند.

در حالیکه به دست آوردن تجهیزات تست لازم برای انجام آزمایش وقتی‌که این دستگاه‌ها را راه می‌اندازیم جندان راحت نیست، اما ما می‌توانیم از فروشنده بخواهیم که اطلاعاتی مانند شکل 2. را به ما نشان دهد تا حرف‌هایش را تصدیق کند.

شکل 2. نمونه‌ای از یک گزارش تست

تنظیم نیازها

کسی نمی‌تواند انتظار داشته باشد که تجهیزات در یک طول دوره‌ی طولانی در حداکثر ظرفیتشان کار کنند. این نه‌تنها برنامه‌ریزی ضعیف زیرساختی است، بلکه همچنین فشار زیادی را روی تجهیزات وارد کرده و به‌صورت غیرمستقیم بر روی پایداری شبکه تأثیر می‌گذارد. در کاربردهای واقعی، وقتی‌که کارایی تجهیزات یک‌بار به‌صورت درست فهمیده شود، تنظیمات مناسب برای کارایی آن‌ها باید مدام انجام شود. این تنظیمات باید شامل مدیریت دستگاه‌های شبکه و برنامه‌ریزی ترافیک داده‌ها باشد. تجهیزات باید همچنین ظرفیت اضافه داشته باشند تا هنگامی‌که یک تغییر ناگهانی در شرایط شبکه به وجود می‌آید، از خرابی ساختاری جلوگیری کنند.

قابلیت‌های PoE

PoE (برق از طریق اترنت) یک‌راه حل معمول و مقرون‌به‌صرفه برای سیستم‌های نظارت آی پی است. تکنولوژی PoE برای یک سیستم تعریف می‌کند که نیروی الکتریسیته را از طریق کابل بندی اترنت، همراه با داده‌ها منتقل کند. این بدان معناست که یک دستگاه شبکه می‌تواند از همان کابلی که با آن به شبکه متصل می شود، برق‌رسانی شود، و مثلاً نیاز یک دوربین آی پی به وصل بودن به پریز برق از بین رود.

انواع سوییچ‌های PoE

بیشتر سوییچ‌های PoE در دو نوع تولید و عرضه می‌شوند: عملکرد " guarantee per por " و عملکرد "total ower budget " – که هر دو در جای خود مفید هستند.

Guarantee per port – این نوع سوییچ انعطاف بسیار بیشتری برای کاربران در حین طراحی و توسعه‌ی سیستم نظارت IP شان فراهم می‌کند. سوییچ‌های PoE که به‌عنوان منبع برق برای تجهیزات برقی (PSE) عمل می‌کنند، باید به‌طور کامل بعد از بازیابی اطلاعات مصرف برق از هر یک از دوربین‌های آی پی و مقایسه‌ی داده‌ها با تعداد کل دوربین‌های آی پی متصل ، برق موردنیاز را به دستگاه‌های متصل (PD ) تأمین کند. وقتی هر یک از پورت‌ها تضمین می شود که طبق استانداردهای IEEE802.3af یا IEEE802.3at به‌طور کامل دارای برق طراحی شود، سوییچ کاملاً plug & play می باشد. هیچ مهندسی پیچیده‌ای نیاز نیست، با توجه به اینکه این سوییچ‌ها ممکن است بزرگ‌تر، گران‌تر و در شرایط کنترل‌شده بهتر باشند.

Total power budget – این سوییچ PoE معمولاً ارزان‌تر، به‌عنوان تأمین‌کننده کل برق‌کار می‌کند، اما کاربران نیاز دارند تعدادی نقطه را هنگام استفاده از این نوع سیستم در نظر بگیرند. برای مثال، ویژگی‌هایی مانند زوم پن –تیلت (Pan-tilt-zoom )، فن‌های خنک‌کننده، گرم‌کننده‌ها یا روشن‌کننده‌های مادون‌قرمز ممکن است به برق اضافی نیاز داشته باشند. اگر کل برق مصرفی از کل برق سوییچ PoE بیشتر باشد، ممکن است کل سیستم را به خرابی بکشاند. کاربران باید با دقت برق مصرفی همه‌ی دستگاه‌ها را اندازه بگیرند تا از وقوع خطا جلوگیری کنند.

تست PoE

هنگامی‌که یک سیستم نظارت آی پی طرح‌ریزی می شود، کاربران ممکن است یک تست ساده را اجرا کنند، تحت دمای اتاق و بااتصال دوربین‌های ای پی به همه‌ی پورت‌های سوییچ. کاربران باید بگذارند سیستم برای چند روز در حال کار باشد تا ببینند که در نرخ پایدار کار می‌کند یا خیر. اگر این‌گونه باشد، مؤکدا به کاربران توصیه می شود که دوباره سیستم را تحت یک بارگذاری کامل و دماهای کار مختلف تست کنند. در برخی موارد ناپایداری در طی دوره‌ی بلندمدت تحت بارکاری زیاد یا در دماهای متغیر اتفاق می‌افتد. یک PoE سوییچ خوب باید بتواند از پس چالش‌های عملیاتی و محیطی برآید. تست تطابق PSE می‌تواند در آزمایشگاه‌های کنترل کیفیت انجام شود. یک تست مناسب می‌تواند صدها پارامتر وابسته به ظرفیت PSE را بیازماید. این پارامترها در تست‌های مختلف و جدا از هم سنجیده می‌شوند که بیشتر مشخصات استاندارد IEEE802.3sf را پوشش می دهد.

دما

شکل 3. استاندارد تست شرایط محیطی سوییچ با بار PoE/PD برای شبیه‌سازی شرایط بار کامل را نشان می دهد. عبور از این شرایط تضمین می‌کند که سوییچ می‌تواند بدون هیچ‌گونه خطا در انتقال داده‌ها، به‌طور مداوم در دماهای بالا و پایین کار کند.

بررسی مشخصات محصول تنها قدم اولیه‌ی تصمیم برای انتخاب سوییچ PoE است. اتخاذ تصمیم درست نیازمند یک گزارش تست جامع است که تضمین کند ابزار شبکه با یک مهندسی باکیفیت طراحی‌شده است. تنها آن زمان شما می‌توانید روی آن‌ها برای موفقیت سیستم نظارتتان حساب کنید.

بعد از PoE نوبت به PoL می‌رسد

کلاً، تکنولوژی برق از طریق اترنت (PoE ) ابزاری مفید برای حل مسائل مربوط به تغذیه‌ی برق است. هرچند محدودیت‌هایی در رابطه با رسانه‌ی موردنظر و فاصله وجود دارد. یک جایگزین خوب برای محدودیت‌های PoE تکنولوژی PoL (برق از طریق ارتباط (Link )) است. تکنولوژی PoL از عبور جریان برق از طریق یک زوج سیم مسی به‌هم‌پیچیده یا کابل کواکسیال پشتیبانی می‌کند، و فاصله می‌تواند تا 1 کیلومتر باشد. این تکنولوژی جدید پروژه‌ها را انعطاف‌پذیرتر و کاراتر می‌سازد. همچنین استفاده از آن ساده است، و این تکنولوژی باید وقتی هزینه‌های TCO (هزینه‌ی کلی مالکیت) تخمین زده می شود، در نظر گرفته شود.

شکل 3. استاندارد تست شرایط محیطی سوییچ با بار PoE/PD به بارگذاری کامل شبیه‌سازی‌شده