为什么安防视频会卡顿——根本原因还要从交接机产品说起 ——浙江大华技术股份有限公司产品经理 程亮

　　【喊了口号，换个外套不是安防交换机，更不谈可否适用于安防】

　　走心解决视频卡顿、重新定义适用于安防视频数据的交换机才是正途：超高性价比(与企业级相当)| 宽温(保证室外应用稳定) | 大缓存(保证每一个端口大数据帧不卡顿)| 高防护(IP30/40，保证适用恶劣环境)| 电源冗余;所有功能均为安防应用量身设计。

　　图中的故事，是不是曾经遭遇过，当被对方要求确认2.4Gbps容量交换机是否可以支持300路视频时，您是否犹豫过，因为随便一台普通的交换似乎都可以支持，但现实的情况是，视频出现了【 卡顿 】 现象。

　　相信这时候有点石化的感觉，因为传统计算带宽的理论似乎行不通【很多IT厂家就是这样指导选型，也适合我们的思维惯性 】，但又无法进一步清晰的为客户分析具体原因。

　　其实问题的定位并不难，难在技术的底层分析，亦或是IT行业自我为中心，根本就不想解释清楚。建议逆向思维做【 问题排除 】 ，您可以这样推断，如果传统计算方式正解，那意味着256Gbps容量的汇聚交换机可以支持【 32000路 】 ，真是这样的吗!

　　【好像，可能，应该 】等类似回复从专业的技术口中飞出，让你也“无所适从”;更为严重的是，我们只能破口大骂，却无问题解决方案;其实技术族们也很无奈，因为在他的【 知识结构 】 中，还没有成熟实际经验或知识体系来支撑他的判断，自然也就只能有如此答复。

　　在这样的现象下，传统处理速通数据(手机、PC数据……)的网络设备表现了【 水土不服 】 的弱点，不加行业优化，全盘直拿至安防行业，硬性应对视频大数据帧应用时，问题自不言说。

　　自从IP高清占据安防视频监主流的那一刻，卡顿问题也一直没有得到好的改善，不是不想，而是因为这是一项系统性工程，系统的每一个节点都需为之深究，并需要付出长期的投入，方可有收获。

　　提问题，讲困难，相信这是大部分人的专利;但提出方案并付出行动来解决的人少之又少;今天我们提出问题，自然会给大家一个解决办法，提供一套可行的解决办法，解决或改善视频卡顿的现状。以下是针对安防项目交换机选型的简单定义：

　　u 考虑项目选型有可靠依据，建议参考我司摄像机模拟环境实测数据【大华安防工业交换机，均会提供推荐摄像机接入路数参考值 】，大华官网与产品彩页均会有体现交换机【 推荐视频路数 】

　　u 实际项目选型时，交换容量可作为选型的参考值，但不建议采用传统计算方式，下文分析，说明原因

　　为什么视频会卡顿，传统交换理论为什么有水土不服的现象，下文进一步分析探讨;了解目前技术的现状与一些技术误区，建议先预习芯片知识、并行与串行处理知识、温度与芯片，元器件工作效率关系、同时还要了解木桶原理等一系列的综合知识，方便清楚的认识问题的本质。

　　1 安防VS传统交换机行业特点

　　1.1 传统速通数据与视频监控数据的区别

　　传统速通数据一般包含(手机、PC数据……)网页、点播类数据，网页数据一般才几十K，点播也一般在1M左右(广播方式多)，而且都是下行方式;因为这类数据对实时性要求不高，即使网络状况不好的时候，缓存方式可以起到很大的改善作用;同一时间内，并发使用率比较低。

　　视频监控数据则不一样，带宽一般在4-8M，突发可能会超过一倍多，【 达到16M 】 ，数据的【 传输方式向上 】 ，也传统相反，【 7*24h实时 】 ，视频对实时性要求非常高，所有数据在任何时刻都是【 100%并发 】 。

　　如此两者数据的方式，存在非常大的差异，目前存在问题，也就不足为然，而且这只是问题的冰山一角。

　　1.2 厂家专业测试数据VS安防实际数据

　　这里要我们对芯片知识有一定的了解，芯片在同一时间节点上，是采用单项处理，简单说就是流水线处理，属串行处理方式;专业的测试仪器模拟串行吐出数据，刚好与芯片步调一致【 而且数据比较规整 】 ，自然效率高。

　　但视频数据是【 并行数据 】，【 而且数据大小不一，经常有9000bytes巨型帧 】 ，也就是在同一时间内，并行提交;这就不难解释专业测试参数在我们实际选型时，似乎难以应对。

　　1.3 温度高低，对芯片工作效率影响

　　我们经常提到工作温度，也相信大家重视这项指标，然环境温度的高低对设备影响经常被忽视;然而宽温对安防前端接入子系统非常的重要【 安防前端系统一般都是标准工业级设备才可胜任恶劣的环境 】 ;例如工作温度-40-75°：其代表了设备在这个温度范围内可正常工作，在-40°下，可以正常启动(非热机状态)，75°高温时，仍能运行。

　　然在实际的应用中，随着四季变化，冬天导致设备【 启动不了 】 ，夏天导致设备【 故障频发 】 。其罪魁罪魁祸首是所选设备【这里主指网络设备】 不适合当前环境应用，或许在项目验收时，正处于天气春秋季节，温度比较适宜，但进入冬夏，设备因温度问题性能下降，表现出来的现象只能带来卡顿问题。

　　其最主要的设备底层问题，一般可以这样理解：当温度超出设备正常工作温度时，设备性能下降(芯片在超出工作温度后，性能会急剧的下降)，然视频业务是7*24h不间断运行，而且是100%负荷，稍有瓶颈，自然会出视频卡顿问题。

　　2 解决&改善办法

　　2.1 安防工业交换选型VS 传统企业交换选型

　　大华推荐交换机这样选型：

　　传统传输系统设计是这样：

　　2.2 安防工业交换缓存VS传统企业缓存

　　视频大数据转发，大华采用大缓存解决

　　传统速通行业，主要以交换几十K类数据为主，如浏览网页动作所需的数据交换，一般不要求实时性，近而目前IT通信产品也是以适应于这类场景进行优化，沉淀的产物，拿来主义能否适用于我们安防视频传输呢，如下针对缓存的应用作简要分析。

　　u 信令数据包：一般几十bit至几K bit

　　u 上网数据包：一般几十K bit或1M bit

　　u 视频监控数据包：一般2-8M bit 常用巨型帧

　　传统速通行业1Mbps以下的数据为主，而视频常见4-8Mbps数据，鉴于视频的特殊性，常有9K左右的巨型帧，当缓存不足时，会大幅降低转发效率。

　　行业交换机缓存设计

　　2.3安防应用环境VS传统应用环境

　　如果您是IT人员，请设想一下机房环境如何;如果您是一员网络工程师，请设想一下机房环境如何，然而当您是一个安防工程师，一般会看到什么的机房环境。

　　如果不出意外的话，网络工程师所设想的机房应该是下图的 ，机房部署非常有序，走线标准合规;然而我们安防行业的分机房，很多如下图的Œ，也有可能不至于如此糟。

　　不管那种环境，如果是您，您会选择什么样的设备来适应更多的客户应用，为客户提供精品的服务。

　　2.4 安防 交换机 高 低 温 意义

　　传统传输类产品主要由电力工业级、商用企业级、民用级为主，在很多安防项目中，所采用的设备也是繁杂，室外监控项目中，常用企业级设备，更过者使用民用级，往往怀着验收即可，完全不顾售后服务，给客户不仅带来了更多的投入，增加客户的负担，其实最终伤害的是提供服务者。

　　所以很多高端客户，明确要求采用电力工业级设备，然而由于电力工业级设备附加了防腐、防辐等类属性，成本要高于企业级设备几倍，多者数十倍，然而这些属性针对于安防场景(主要关注宽温、防尘)，这类附加属性其实非常多余。

　　安防交换机，继承了电力工业交换的宽温、防尘IP40属性，同时精简了企业交换机复杂的功能，可以非常好的胜任室外恶劣的应用环境，又不会过于增加项目投入成本。

　　【备注】

　　摄像机一般室外的工作温度是-30-70度，安防工业交换机工作温度是-40-75度，与摄像机可以组成非常好的搭档。

　　3 重新定义安防交换机标准

　　3.1 产品市场格局

　　安防工业交换机(Security industry switch )类同安防设备属性，采用大缓存、宽温、防尘、无风扇自然散热等设计，更好的适用于安防视频高稳定转发。

　　安防FAQ

　　l 系统经常出现大面积卡顿现象，用户体验差

　　l 应用环境复杂、面对室内外高低温、灰尘等因素挑战

　　l 市场交换机参差不齐，低端低性能民用产品稳定不足

　　l 安防行业交换技术积累薄弱，缺乏标准、野蛮成长

　　l 方案设计不合理，系统稳定性差，后期维护成本