湖南长沙航天和一电子公司是专业生产销售卫星电视天线、直播编码器、高清编码器、邻频调制器、卫星码流接收机、数字调制器、QAM调制器、数字电视调制器的厂家,能提供酒店IPTV网络电视系统,有线数字高清电视系统、卫星电视系统产品设备及工程解决方案,诚招全国经销商、代理商、批发商!

以优质的产品﹑优惠的价格﹑优秀的服务回报客户!

Commitment to enhance customer brand image,customer business goals!

您的位置: 首页 资讯技术文章

IPTV网络电视系统中交换机容量带宽的计算

2024-01-25 18:15:48| 发布者: admin| 查看: 1438

IPTV网络电视系统中交换机容量带宽的计算

一台交换机能带动多少IPTV网络机顶盒

一个交换机能带动多少个IPTV网络机顶盒?千兆交换机一般接高清节目的IPTV网络机顶盒能接几个?24个网络头,用一台24口百兆交换机行不行?下面就这类问题做一些简单的分析!

一、根据IPTV网络机顶盒的码流和数量来选择

1、IPTV网络机顶盒码流

选择交换机前,首先要弄清楚每路图像占用多少带宽。

 

2、IPTV网络机顶盒数量

要弄清楚交换机的带宽容量。常用交换机有百兆交换机、千兆交换机。它们的实际带宽一般只有理论值的 60~70% ,所以它们端口的可利用带宽大致是 60Mbps 或 600Mbps。

 

举例:

根据你使用的IPTV网络机顶盒的节目码流,去估算一台交换机能接多少台IPTV网络机顶盒。

比如标清IPTV网络机顶盒单台码流通常4M,用百兆交换机,那么就可以接15台(15×4=60M);

用千兆交换机,可以接150(150×4=600M)

  

高清节目的1080PIPTV网络机顶盒单台码流通常8M,用百兆交换机,可以接8台(8×8=56M);

用千兆交换机,可以接80台(80×8=640M)

这些都是以H.264编码器为例给大家讲解的,H.265编码器减半就可以了。

 

从网络拓扑结构上来讲,一个局域网通常是两到三层结构。接IPTV网络机顶盒那端为接入层,一般用百兆交换机就够了,除非你在一个交换机上接了很多个IPTV网络机顶盒。

 

汇集层、核心层则要按该交换机汇聚了多少路图像来计算。

  

计算方法如下:

如果接标清的IPTV网络机顶盒,一般 15 路图像以内,用百兆交换机;超过 15路则用千兆交换机;如果接 高清1080P 的IPTV网络机顶盒,一般 8 路图像以内,用百兆交换机,超过 8 路则用千兆交换机。

 

二、交换机的选择要求

  

IPTV网络有三层架构方式:核心层,汇聚层,接入层。

 

1、接入层交换机的选择

条件 1: IPTV网络机顶盒码流:4Mbps,20 个IPTV网络机顶盒就是 20*4=80Mbps。

 

也就是说,接入层交换机上传端口必须满足 80Mbps/s 的传输速率要求,考虑到交换机实际传输速率(通常为标称值的 50%,100M 的也就 50 M 左右,),所以接入层交换机应选用具有 1000M 上传口的交换机。

 

条件 2: 交换机的背板带宽,如选择 24 口交换机,自带二个 1000M 口,总共 26 口,则接入层的交换机背板带宽要求为:(24*100M*2+1000*2*2)/1000=8.8Gbps 的背板带宽。

 

条件 3: 包转发率:一个 1000M 口的包转发率为 1.488Mpps/s, 则接入层的交换机交换速率为:(24*100M/1000M+2)*1.488=6.55Mpps。

 

根据以上条件得出:当有 20 路 720P IPTV网络机顶盒接入一个交换机时,此交换机至少必须具有 1 个 1000M 上传口、20 个以上的 100M 接入端口才能满足需求。

  

2、汇聚层交换机的选择

假如总共有5个交换机接入,每个交换机有20IPTV网络机顶盒,码流为4M,那么汇聚层的流量为:4Mbps*20 *5=400Mbps,那么汇聚层的上传端口必须是 1000M 以上的。

 

如果 5 个IPTV网络机顶盒接入一个交换机,一般情况下需使用一个 8 口交换机,那么这个 8 口交换机是否满足要求?可以看如下三个方面:

 

背板带宽:端口数*端口速度*2=背板带宽 ,即8*100*2=1.6Gbps。

 

包交换率:端口数*端口速度/1000*1.488Mpps=包交换率,即8*100/1000*1.488=1.20Mpps。有些交换机的包交换率有时计算出不能达到此要求,那么就是非线速交换机,当进行大容量数量吞吐时,易造成延时。

 

级联口带宽:IPTV网络机顶盒的码流*数量=上传口的最小带宽,即4.*5=20Mbps。通常情况下,当 IPTV网络机顶盒带宽超过 60Mbps 时,建议使用 1000M 级联口。

 


三、如何选择交换机

  

1、举例

有个园区网,500 多个高清IPTV网络机顶盒,码流 3~4 兆,网络结构分接入层‐汇聚层‐核心层。存储在汇聚层,每个汇聚层对应 170 个IPTV网络机顶盒。

 

面临的问题:如何选择产品,百兆与千兆的差别,影响图像在网络中传输的原因有哪些,哪些因素是与交换机相关的……

 

所有端口容量x端口数量之和的 2 倍应该小于标称背板带宽,可实现全双工无阻塞的线速交换,证明交换机具有发挥最大数据交换性能的条件。

 

例如:一台最多可以提供 48 个千兆端口的交换机,其满配置容量应达到 48 ×1G×2= 96Gbps,才能够确保在所有端口均在全双工时,提供无阻塞的线速包交换。

   

2、包转发率

 

满配置包转发率(Mbps)=满配置 GE 端口数×1.488Mpps+满配置百兆端口数 × 0.1488Mpps ,其中 1 个千兆端口在包长为 64 字节时的理论吞吐量为1.488Mpps。

 

例如:如果一台交换机最多能够提供 24 个千兆端口,而宣称的包转发率不到 35.71 Mpps(24 x 1.488Mpps = 35.71),那么就有理由认为该交换机采用的是有阻塞的结构设计。

 

一般是背板带宽和包转发率都满足的交换机才是合适的交换机。

 

背板相对大、吞吐量相对小的交换机,除了保留了升级扩展的能力外,就是软件效率/专用芯片电路设计有问题;背板相对小、吞吐量相对大的交换机,整体性能比较高。

 

IPTV网络机顶盒码流影响清晰度,通常是视频传输的码流设定(包含了编码发送及接收设备的编解码能力等),这是高清编码主机的性能,与网络无关。

 

通常用户认为清晰度不高,认为是网络原因造成的想法实际是个误区。

 

根据上面的案例,计算:

码流:4Mbps

接入:24*4=96Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps

汇聚:170*4=680Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps

 

 

3、接入交换机

主要考虑到接入到汇聚之间的链路带宽,即交换机的上联链路容量需要大于同时容纳的IPTV网络机顶盒*码率。

 

  

4、汇聚交换机

汇聚层需要同时处理 170 只IPTV网络机顶盒 3‐4M 码流(170* 4M=680M),也就意味着汇聚层交换机需要支持同时转发 680M 以上的交换容量。一般存储都接在汇聚上,所以视频播放是线速转发。

 

但要考虑到实时查看IPTV的带宽,每个连接占用 4M,一条 1000M 的链路可以支持 250 个IPTV智能网络机顶盒被调试调用。每台接入交换机接 24 个IPTV智能网络机顶盒250/24,相当于网络可以承受每个IPTV智能网络机顶盒同时有 10 位用户在实时查看的压力。

 

  

5、核心交换机

核心交换机,需要考虑交换容量以及到汇聚的链路带宽,因为存储是放置在汇聚层的,所以核心交换机没有视频播放的压力,即只要考虑同时多少人看多少路视频即可。

 

假设有 10 层楼,每层有16间客房,即交换容量需要大于 10*16*4=640M。

 

 

6、交换机选择重点

局域网内的视频IPTV进行交换机选择时,接入层和汇聚层交换机的选择通常只需要考虑交换容量的因素就够了,因为用户通常都是通过核心交换机连接并获取视频的。

 

另外,由于主要压力是在汇聚层交换机,因为既要承担IPTV存储的流量,还要承担实时查看调用IPTV的压力,所以选择适用的汇聚交换机显得非常重要。


意见反馈 回到顶部
反馈已发送!

* 您对航天和一的意见和建议:

提交反馈