Режим cctv в коммутаторе что это

Обновлено: 05.07.2024

Power over Ethernet (PoE) – технология, позволяющая передавать питание одновременно с данными по единому кабелю. Эта технология предназначена для IP-телефонии, точек доступа Wi-Fi, IP-камер и существенно облегчает инсталляцию оборудования. Еще бы — не надо задумываться о прокладке дополнительного кабеля питания, выбирать блок питания и подключать его в сеть.

Что касается IP-камер, то подавляющее большинство моделей, представленных на рынке, поддерживают Технологию PoE поддерживают большинство моделей IP-камер, представленных на рынке. Исключение представляют только камеры для «домашнего» сегмента. Поэтому при установке камер в офисе или магазине технология PoE значительно облегчает эту процедуру.

Существует множество стандартов PoE, основной — IEEE 802.3af PoE, а также IEEE 802.3at-2009, известный как PoE Plus. Второй позволяет осуществлять питание моделей камер видеонаблюдения с завышенными требованиями к системе питания. Это позволяет организовать питание таких камер как SpeedDome по единому кабелю Ethernet.

Правильный выбор коммутатора, в вопросе видеонаблюдения, позволит обеспечить достаточный канал связи, организовать питание камер и облегчит инсталляцию оборудования.

Предоставлен компанией «РК-Видео»

Коммутатор имеет небольшие размеры, что позволяет использовать его в домашнем сегменте и секторе малого бизнеса. Устройство поможет организовать сеть из восьми видеокамер, не нарушая дизайн помещения. «Плата» за такие размеры — это выносной блок питания на 48 вольт.

Прибор оборудован восемью портами RJ45 с поддержкой технологию PoE, что обеспечивает одновременное питание восьми камер и передачу данных на регистратор. Наибольшее расстояние между коммутаторами и каждой из подключенных камер может достигать до 150 метров при использовании кабеля категории 5e/6. Общая пропускная способность коммутатора составляет 1,8 Гбит/сек.

Наличие автоматического соединения MDI/MDI-X позволяет не беспокоиться о типе кабеля, который может быть прямым или перекрестным.

Устройство поддерживает контроль передачи сетевого трафика - Flow Control, уменьшающий потерю пакетов путем передачи сигнала о коллизии при переполнении буфера на каждом из портов.

Помимо восьми портов c поддержкой PoE, коммутатор имеет один порт RJ45 без поддержки питания, что позволяет через него подключить коммутатор в общую сеть.

Прибор готов к работе сразу из коробки, — каких-то специальных настроек не понадобится.

Общий бюджет мощности для восьми потребителей составляет 120Вт — этого вполне достаточно для организации видеонаблюдения из восьми камер круглосуточно, без дополнительных источников питания.

Стоимость модели в розницу составляет 11 000 руб.

Предоставлен компанией DSSL

Также как и коммуникатор от RVI, устройство имеет небольшие размеры, массивный блок питания на 51 вольт. Коммуникатор оснащен восемью PoE-портами, а также портом без поддержки питания. Производитель позиционирует эту модель как коммуникатор, созданный специально для организации видеонаблюдения, в нем все «заточено» для питания камер и передачи потока по одному кабелю.

Пожалуй, главное новшество — это возможность обеспечивать питание камер на максимальном расстоянии от коммуникатора в 250 метров. Коммутатор может работать как в обычном режиме, так и в режиме EXTEND, который как раз ипозволяет питать камеры на рекордном для PoE-коммутаторов расстоянии. Правда, если в обычном режиме работа устройства происходит по стандартизированным протоколам, то питание камер на расстоянии в 250 метров происходит по собственному протоколу компании (пока не стандартизированному). Режим передачи сигнала на большом расстоянии ограничен передачей данных на скорости до 10 Мбит/с.

Немаловажным дополнением к функционалу коммутатора можно отметить наличие двух «привилегированных» канала, которые промаркированы . Он потребуются в случае недостаточной ширины канала, и данные с этих портов будут передаваться без задержек за счет уменьшения канала неприоритетных портов. Таким образом обеспечивается стабильная передача с критически важных камер.

Также коммутатор оснащен защитой от перенапряжения до 4 кВ и функцией оптимизации буфера, которая обеспечивает высокую пропускную способность для камер высокого разрешения. Размер буфера составляет 1,25 Mbit.

Большой «бюджет» PoE в 120 Вт позволяет подключать не только стационарные, но и поворотные камеры.

Предоставлен компанией TP-link

Коммутатор от компании TP-Link имеет восемь портов, каждый из которых поддерживает питание по PoE и передачу данных со скоростью 1 Гбит/сек. Коммутатор может использоваться как в настольном исполнении, так и устанавливаться в стойку (необходимый крепеж идет в комплекте). Общий максимум потребляемой мощности для всех портов составляет 124 Вт и 30 Вт для одного порта.

Все восемь портов автоматически определяют и обеспечивают питание устройств. Коммутатор обладает функцией приоритетности; в отличие от коммутатора от компании Hikvision, в TP-Link данная функция позволяет обеспечивать защиту системы при перегрузке в энергопотреблении. В случае, если через все подключенные порты потребляется суммарно все 30 Вт на порт, то при подключении устройства с потреблением 25 Вт к последнему порту по нумерации питание подаваться не будет. Выставляется приоритет: чем порядковое число порта меньше, тем оно имеет больший приоритет.

Коммутатор от TP-Link не требует никаких настроек, он готов к использованию сразу из коробки. Его блок питания встроен в корпус прибора, а в комплекте идет силовой кабель. Также производитель заявляет, что в устройстве применена новая технология по энергосбережению, благодаря которой экономится до 75% электроэнергии, что делает его экологическим решением. Проверить это возможно только путем длительного использования прибора.

Предоставлен компанией D-Link

Модель DGS-1100-10MP – это управляемый коммутатор, позволяющий пользователю произвести любые настройки вплоть до пропускной способности отдельного порта. Последних в коммутаторе восемь c поддержкой PоE. За организацию пропускной способности отвечает Surveillance VLAN, новейшая технология, обеспечивающая видеонаблюдение и централизованную передачу данных через один коммутатор DGS-1100 и сокращающая таким образом, расходына приобретение дополнительного оборудования. Технология Surveillance VLAN гарантирует качественную передачу видео в реальном времени для мониторинга и контроля без отправки данных по обычной сети. Кроме того, специальная функция позволяет специалистам зарезервировать полосу пропускания для различных приложений, требующих высокой пропускной способности, или обеспечить максимальный приоритет. Причем если приоритетность в ненастраиваемых коммутаторах определяется автоматически, при подключении данного устройства все под контролем специалиста. Управление коммутатором происходит с помощью утилиты D-Link Network Assistant, либо через встроенный web-интервейс.

Коммутатор также поддерживает функцию защиты от сетевого шторма, которая важна для лимитирования до данного порога широковещательного, многоадресного или же неведомого одноадресного трафика. Коммутатор перекрывает или же отбрасывает пакеты, попадающие под воздействие предоставленного лимитирования, — превышение трафика имеет возможность привести к перегрузке сети. Функция IGMP Snooping разрешает уменьшить численность многоадресного трафика и прирастить производительность сети. Есть поддержка Static MAC и IGMP Snooping.

Устройство от D-link еще может похвастаться возможностью обнаружения петель в сети с автоматическим изолированием порта и диагностикой кабеля.

Внешний коммутатор может использоваться в настольном исполнении, а также благодаря входящему в комплект крепежу, может быть установлен серверную стойку.

На лицевой стороне прибора имеются индикаторные свето-диоды, как уже говорилось выше, восемьPoE-портов и два порта 1000 Base-X SFP – для подключения оптоволокна.

Предоставлен компанией TP-Link

Коммутатор T1500G — еще один представитель от компании TP-Link , на этот раз уже управляемый коммутатор с восемью портами, которые поддерживают питание PoE, а общий «бюджет» мощности составляет 116 Вт. На лицевой стороне также располагаются два порта SFP, которые позволяют встроить коммутатор в сеть организованную на оптоволоконном кабеле. Есть индикаторные светодиоды, помогающие мониторить состояние сети.

Коммутатор позиционируется компанией-производителем, в первую очередь, как модель для малого и среднего бизнеса. В комплект входит крепление для инсталляции прибора в стойку. Блок питания встроен в корпус прибора - имеется силовой кабель.

Настраивать коммутатор можно через удобный Веб-интерфейс, а также используя командную строку. Для эффективной передачи голосовых, видео- и других типов данных в одной сети коммутатор применяет множественные функции контроля пропускной способности (QoS). Технический персонал может назначать приоритет трафика, используя различные средства, в том числе Port Priority, 802.1P Priority и DSCP Priority, обеспечивая качественную передачу звука и видео без каких-либо артефактов. Коммутатор также поддерживает Voice VLAN, обеспечивающий более плавную работу голосовых приложений.

Широкий набор функций второго уровня, включая 802.1Q Tag VLAN, обеспечивает изолирование портов (Port Isolation), зеркалирование порта (Port Mirroring), STP/RSTP/MSTP, протокол агрегации каналов (Link Aggregation Group) и функцию контроля потока 802.3x (Flow Control). Коммутатор также обладает расширенными функциями сетевого управления, такими как обнаружение петель (Loop Back Detection), диагностика кабельных соединений (Cable Diagnostics) и отслеживание сетевого трафика (IGMP Snooping). Последняя функция обеспечивает интеллектуальное направление multicast-потока только в адрес соответствующих конечных получателей, в то время как функция IGMP throttling & filtering контролирует каждого пользователя на уровне порта для предотвращения несанкционированного multicast-доступа.

Предоставлен компанией DSSL

Коммутатор от компании Netis имеет 8 портов PoE, но самое главное его отличие от других участником нашего обзора это наличие дополнительных двух портов Ethernet без фукции PoE. Данная компоновка позволяет подключать коммутатор в сеть без необходимости жертвовать питанием одного устройства. Безусловно, есть желание что бы 2 Uplink порта умели подключаться к сети хотя бы на скорости 200 Мбит/с, что было бы не лишний при использовании современных 10 мегапиксельных камер, но ценник на этот прибор напоминает нам, что у нас в руках устройство низшего ценового сегмента, и таких подвигов от этого коммутатора ждать не стоит.

Зато второй 100 мегапитный порт можно с легкостью использовать для подключение другого такого же коммутатора и вот у вас уже система на питание 16 прибор PoE. Несмотря на то, что коммутатор имеет небольшие размер блок питания у него установлен в корпусе. В комплекте идет силовой кабель, а также крепление для установки коммутатора в серверную стойку.

Устройство автоматически распознает и подает питание на оборудование, поддерживающее стандарты IEEE 802.3af и IEEE 802.3at. Прибор готов к работе сразу из коробки и не требует дополнительной настройки.

Касаемо мощности. Обратите внимание, что суммарная мощность PoE портов, указанная в характеристиках, составляет 1405 Вт. Каждый порт способен выдавать до 30 Вт на устройство. Теперь перемножим количество портов на выдаваемую мощность каждого и мы получим — 240 Вт, что превышает заявленную общую мощность коммутатора в 140Вт. В большинстве типичных ситуаций, об этом можно не задумываться, так как устройств, требующих по PoE 802.3at своих максимальных 30 Вт очень мало. Обычно - это выносные ИК-прожекторы для камер. Энергопотребление же самих камер, IP телефонов и точек доступа обычно не превышает 10 Вт.

В финале нашего небольшого обзора хотим выделить коммутатор от компании Hikvision. — согласитесь, передача данных и обеспечение питания камер на рекордном расстоянии в 250 метров заслуживают внимания. Правда, остается несколько вопросов к этой модели. Как мы упомянули выше, режим работы коммутатора на рекордных расстояниях, не стандартизирован и существует небольшой шанс, что некоторые камеры, особенно сторонних производителей, могут просто «не подружиться» с данным устройством. Однако пока это остается нашим предположением, и мы будем следить за отзывами.

Проблема обеспечения передачи сигналов от видеокамер в сети является одной из ключевых при построении систем видеонаблюдения.

В современной литературе достаточно широко и подробно описаны способы получения видеосигнала, то есть, преобразования оптических сигналов в электрические. Также специалистам хорошо известны современные устройства, обеспечивающие обработку и хранение информации, - видеорегистраторы и серверы.
Однако есть еще необходимость передачи сигналов от видеокамер до устройств, обеспечивающих хранение и архивирование видеоинформации.
Как для аналоговых, так и для цифровых сигналов характерны одни и те же проблемы: затухание (потеря мощности сигнала, после того, как он пройдёт определённое расстояние), шумы и наводки.
Аналоговый сигнал представляет собой непрерывный поток, характеризующийся изменением частоты и амплитуды. Когда сигнал затухает, его амплитуда должна быть увеличена. Усилитель повышает общий уровень сигнала в линии, в том числе, и уровень шумов. Каждое преобразование, каждое промежуточное хранение, каждая передача по кабелю или эфиру ухудшает аналоговый сигнал. В конце концов, наступает момент, когда усиливать больше нельзя, так как шумы становятся соизмеримы с полезным сигналом. Регенерировать аналоговые сигналы невозможно.
Обычно при передаче сигнала по коаксиальному кабелю из-за высокого значения коэффициента затухания требуется установка ретрансляторов через каждые 50-1000 м. При передаче сигнала по витой паре применяется следующее передающее оборудование:
- пассивное симметрирующее устройство, устанавливаемое на передающей стороне с дальностью передачи видеосигнала до 500м;
- активное устройство с размахом выходного напряжения до 3В и дальностью передачи до 1000 м;
- активное устройство с размахом выходного напряжения до 18В и дальностью передачи до 2000 м.
При создании видеосистем подобного типа сигнал от камеры по коаксиальному кабелю или витой паре для обработки передаётся на мультиплексоры или видеорегистраторы, имеющие, как правило, 8, 16 или 32 входа. Нетрудно посчитать, что стоимость ретрансляторов сигналов и проводов, особенно при создании систем видеонаблюдения протяжённых объектов (например, промышленных предприятий), составляет немалую часть стоимости всей системы.
Цифровые сигналы состоят из дискретных значений. Цифровой сигнал может принимать только два значения, при этом разрешены некоторые отклонения от этих значений. Для передачи цифровых сигналов на большие расстояния используются активные цифровые устройства – коммутаторы, которые передают сигнал дальше с уровнем исходного сигнала. То есть, имеется возможность регенерировать цифровой сигнал при каждом преобразовании.
Построение сети с помощью коммутаторов переводит её на новый, более высокий уровень. Ведь для организации резервирования передачи видеосигнала по направлению, что следует учитывать в высоконадежных системах видеонаблюдения, необходимо разделять видеосигнал, применять переключатели видеопотока, рассчитывать систему передачи видеосигнала таким образом, чтобы минимизировать потери данных при обрывах кабельных линий.
Коммутаторы не только улучшают качество сигнала, но и собирают сигнал от нескольких источников и обеспечивают его передачу на определённое расстояние по одному кабелю, а не по значительному количеству проводов, как в предыдущем примере.
При этом коммутатор не создаёт перегрузку сети. Он передаёт информацию из одного сегмента в другой, если только такая информация необходима, что повышает общую производительность передачи данных в сети и уменьшает возможность несанкционированного доступа к данным. Кроме того, коммутатор является маршрутизатором, осуществляя выбор маршрута передачи данных.
При этом коммутаторы поддерживают как традиционные Ethernet-протоколы, так и собственные.
В настоящее время широко известны и используются как стандартные: CISCO, D-LINK, Allied Telesyn, NORTON, ALCATEL, Edge-Core, так и промышленные комутаторы: HIRSCHMANN, RuggedCom, CTRLink, Korenix, N-Tron, Taiko Network, SixNet, Garrettcom и пр.
Рассмотрим подробно принципы передачи сигнала на примере отдельных коммутаторов каждого из классов.
Все современные коммутаторы обеспечивают маршрутизацию и резервирование по стандартной технологии Spanning Tree. Эта технология, определяемая стандартом IEEE 802.1d, осуществляет выбор наиболее рационального маршрута передачи данных. Коммутаторы, работающие по алгоритму Spanning Tree, автоматически создают древовидную конфигурацию связей без петель в компьютерной сети. Такая конфигурация и называется покрывающим деревом - Spanning Tree. Конфигурация покрывающего дерева строится между коммутаторами автоматически с использованием обмена служебными пакетами. Организован этот протокол следующим образом. Создание связующего дерева начинается с выбора корневого моста (root switch), от которого будет строиться дерево. Корневым мостом автоматически назначается коммутатор с наименьшим значением идентификатора. Но такой выбор может быть не самым рациональным. Тогда администратор сети, исходя из структуры сети, может вручную присвоить какому-либо коммутатору наименьший идентификатор. Это устройство и будет корневым мостом. Затем происходит выбор корневого порта (root port) для каждого из остальных коммутаторов сети. Корневой порт коммутатора – это порт, который имеет по сети кратчайшее расстояние до корневого коммутатора. Потом происходит определение назначенных портов. Каждый сегмент в коммутируемой сети имеет один назначенный порт (designated port). Назначенный порт сегмента имеет наименьшее расстояние до корневого моста, среди всех портов, подключенных к данному сегменту.
При ретрансляции кадров каждый коммутатор для каждого своего порта запоминает минимальное расстояние до корня. При завершении процедуры установления конфигурации покрывающего дерева каждый коммутатор находит свой корневой порт, - это тот порт, который ближе других находится по отношению к корню дерева.
То есть, технология Spanning Tree обеспечивает поиск наиболее рационального пути от одной точки сети к другой. Классическая локальная сеть строится по древовидной структуре. К корневому коммутатору подключаются коммутаторы более низкого уровня, к ним - еще более низкого и так далее. При построении сложной локальной сети для повышения надежности используется не классическая древовидная схема, а структура с избыточными связями между сетевыми устройствами. Такую сеть обычно строят на коммутаторах с поддержкой стандарта IEEE 802.1d (Spanning Tree - покрывающее дерево). Они позволяют создать логическое дерево (структуру) сети и избежать логических петель.

На рис.1 представлена схема подключения коммутаторов Nortel

Стандарт IEEE 802.1p позволяет разделять трафик по степени важности и отправлять в первую очередь кадры, специально отмеченные как важные. Такая технология дает возможность передавать звук или видеоизображение при прямой трансляции без разрывов.
Стандарт IEEE 802.1s (Multiple Spanning Tree) позволяет строить логические деревья для нескольких виртуальных подсетей большой локальной сети.
Использование коммутаторов, поддерживающих этот стандарт, дает возможность повысить отказоустойчивость сети, а также сбалансировать ее.
Стандарт IEEE 802.1Q (VLAN - виртуальная локальная сеть) позволяет внутри одной физической сети строить независимые виртуальные (логические) сети. Данные в виртуальных сетях циркулируют независимо и не проникают из одной сети в другую.
Однако у технологии Spanning Tree есть и недостаток: если в сети имеется больше семи коммутаторов, то для восстановления связи может потребоваться до нескольких минут, чтобы обнаружить и обойти аварию линии связи. На это время все сетевые решения будут изолированы. Разумеется, подобное недопустимо при построении охранных систем.
В таких случаях целесообразно применение стандарта IEEE 802 1.w. При отказах в сети или обрыве соединений применяется протокол Rapid Spanning Tree (IEEE 802.1w), восстанавливающий работоспособность по резервным маршрутам за доли секунды. Протокол Spanning Tree Protocol разработан достаточно давно, в 1983 г. С тех пор он совершенствуется. Так для устранения ограничений STP, которые мешали некоторым функциям маршрутизации коммутаторов 3-го уровня, был разработан протокол IEEE 802.1w Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP). Существенным отличием протоколов STP 802.1d и RSTP 802.1w является способ перехода портов в состояние продвижения.
В коммутаторах HIRSCHMANN фирмы Hirschmann Elektronics (Германия) дополнительно весьма успешно реализована технология кольцевого резервирования Hiper Ring. Эта технология обеспечивает продолжение трансляции сигнала в другом направлении при повреждении сети в какой-либо точке (рис 2.) При этом время полного восстановления без потери информации

В традиционной системе видеонаблюдения-без PoE, вам придется озаботиться прокладкой силового кабеля к месту размещения сетевого устройства или строить локальную сеть только там, где доступны розетки питания.

PoE обеспечивает большую гибкость и гарантирует, что вам никогда не придется идти на компромисс при развертывании сетевых устройств.

Технология PoE стандарта IEEE разработана для одновременной передачи данных и низкого напряжения в сети с помощью одного кабеля Ethernet. Технология PoE значительно упрощает процесс монтажа IP-камер, IP-телефонов и других устройств с поддержкой PoE

Каковы преимущества использования PoE?

· Упрощенная установка

Кабель Ethernet удобный для проводки, гибкий и легкий. Используя PoE коммутатор, один кабель Ethernet может одновременно передавать данные и питание.

От качества кабеля напрямую зависит качество PoE, и то, на какое расстояние его можно провести. Витую пару необходимо подбирать:

· четырехпарную, не ниже cat.5e,

· медную, а не омедненную (не биметалл),

· с толщиной проводников не менее 0,51 мм (24 AWG),

· с сопротивлением проводников не выше 9,38 Ом/100 м (более высокие значения способствуют большей потери мощности в кабеле),

· Гибкость развертывания

Технологии PoE значительно упрощает процесс монтажа и гарантирует, что вам никогда не придется идти на компромисс на месте установки камеры, даже если она находится в труднодоступном для установки месте.

· Снижаются расходы на инфраструктуру

Кабели Ethernet широко используется, их легко купить, и они сравнительно недороги. Множество современных офисов и домов уже имеют сетевую инфраструктуру и кабели Ethernet, которые были предварительно развернуты во время строительства.

· Высокая стабильность

PoE коммутаторы, используя передовые стандарты 802.3at-2009 (PoE стандарт известный также как PoE+), могут обеспечивать до 30 Вт на каждый порт. Кроме того, стандарт IEEE PoE гарантирует надлежащий сигнал между коммутатором PoE и подключенным устройством (PD), таким как IP-камеры , IP-телефоны и так далее. Эта технология позволяет PoE коммутатору поставлять точное и необходимое количество энергии для безопасной и стабильной работы подключенного устройства.

PoE коммутатор видеонаблюдения предназначен специально для области видеонаблюдения, которого не существует в традиционном рынке PoE коммутаторов. Режим CCTV позволяет использовать два преимущества:

1) повышению уровня безопасности

2) увеличение дальность передачи сигнала

Постоянный VLAN: функция VLAN используется, чтобы блокировать связь между downlink-портами, тем самым повышается безопасность сети и эффективность передачи данных.

Снижение скорости: ограничение скорости передачи данных до 10 Мбит/с (что более чем достаточно для большинства приложений IP-камер), повышает стабильность и увеличивает расстояние связи до 250 метров. Режим CCTV может быть легко включен/выключен с помощью переключателя

Режим CCTV является аппаратным VLAN, который обеспечивает режим безопасности в виде изоляции портов, блокирования широковещательных пакетов. Использование режима CCTV позволяет ограничить воздействие сетевого шторма, повысить информационную безопасность, предотвратить вирусные и Ethernet атаки. В режиме CCTV скорость передачи ограничивается 10Mbps, а дальность передачи пакетов по Ethernet увеличивается до 250 метров

Tantos представляет: TSn-8P10V

Линейка активного сетевого оборудования Tantos пополнилась коммутатором для систем видеонаблюдения со встроенным блоком питания и 2 гигабитными UPLINK портами-TSn-8P10V.

В коммутаторе TSn-8P10V предусмотрен режим работы - CCTV, который может быть включен/выключен переключателем на боковой панели коммутатора -(VLAN-on/off).

При включенном режиме CCTV коммутатор способен пропускать через себя тегированые пакеты (VLAN), контролировать принимаемые пакеты, чтобы исключить зависание системы в случае сетевого шторма, а также защищать систему видеонаблюдения от сетевых атак. Также, в этом режиме 8 портов коммутатора коммутируются только с двумя гигабитными Uplink-портами.

TSn-8P10V -10 портовый POE Ethernet коммутатор. 8 POE Ethernet 10/100Мб портов, 2 порта Ehternet 1000 Мбит/с, режим CCTV (дальность до 250м).

Эволюция сетевых технологий в последние годы привела к новому устойчивому тренду в развитии систем видеонаблюдения. Из системы телевидения замкнутого контура (Сlosed Circuit Television, CCTV) видеонаблюдение все больше смещается в сторону одной из IT систем собственника. С теми же принципами передачи, обработки и хранения информации, а зачастую и с той же средой передачи данных локальной вычислительной сети (ЛВС) заказчика.

Данный тренд имеет множество положительных моментов для отрасли безопасности - унификация и, как следствие, удешевление оборудования при возрастающем функционале и технических характеристиках; высокая, ранее не достижимая степень интеграции между различными системами технической безопасности и IT системами заказчика; огромные возможности по резервированию центрального оборудования, систем хранения данных и систем передачи данных; автоматизация работы оператора системы видеонаблюдения и массовое внедрение видеоаналитических модулей и машинного зрения.

Но не стоит забывать и связанные с этим проблемы - необходимость обеспечить приоритетность в передаче данных от систем безопасности при разделении среды передачи, необходимость обеспечения информационной безопасности, а также учет нагрузки при планировании локальных вычислительной сетей.

В данной статье обсудим основные подходы к подбору сетевых коммутаторов для систем видеонаблюдения на примере оборудования ЗАО НВП “Болид”.

Коммутаторы - сердце IP системы видеонаблюдения

В системах IP видеонаблюдения сетевые коммутаторы можно сравнить с сердцем, где в роли крови выступают данные, генерируемые IP камерами. Для того, чтобы система “не болела” и данные системы видеонаблюдения гарантировано доставлялись потребителям - в мониторинговый центр и центр хранения данных - необходимо правильно спланировать ЛВС объекта и правильно настроить и сконфигурировать сетевые коммутаторы.

Принципы подбора оборудования

Первый, и, пожалуй, самый ответственный этап - подбор оборудования под конкретную задачу заказчика. Как правило, требуется подобрать минимально достаточное решение с учетом планов заказчика на дальнейшее расширение системы.

Попробуем разобраться с базовыми принципами выбора сетевых коммутаторов для видеонаблюдения.

Управляемые или неуправляемые?

Для грамотного ответа на данный вопрос придется немного погрузиться в то, как устроен процесс передачи данных в сетях связи. Проще всего для этого воспользоваться стандартной базовой эталонной моделью взаимодействия открытых систем OSI (open systems interconnection basic reference model).

Всего в модели OSI 7 уровней. Но на практике нам интересны лишь два из них: второй канальный (layer 2 data link или L2) и третий сетевой (layer 3 network или L3).

Сетевой коммутатор работает либо на 2 уровне, либо на 2 и 3 уровне по модели OSI. Разберемся, что это означает. Канальный уровень предназначен для обмена данными между узлами, находящимися в том же сегменте локальной сети. Сетевой уровень предполагает взаимодействие между разными сегментами локальной сети. Однако для систем видеонаблюдения, которые как правило физически отделены от локальных вычислительных сетей предприятия, 3 уровень модели OSI используется достаточно редко. Поэтому, несмотря на то, что управляемые коммутаторы могут поддерживать как 2 и 3 уровень модели OSI (L3) так и только 2 (L2), для систем видеонаблюдения используются коммутаторы второго уровня L2.

Теперь можно определить, чем отличаются управляемые коммутаторы от неуправляемых. Неуправляемый коммутатор – это устройство, самостоятельно передающее пакеты данных с одного порта на остальные. Но не всем устройствам подряд, а только непосредственно получателю, так как в коммутаторе есть таблица MAC-адресов. Благодаря данной таблице коммутатор "помнит", на каком порту находится какое устройство. Неуправляемый коммутатор с оптическими портами может являться альтернативой медиаконвертера с ограниченным количеством портов, например, когда необходимо конвертировать оптику и передавать пакеты данных далее сразу на несколько портов/устройств. Стоит отметить, что в данном типе коммутаторов нет web-интерфейса, именно поэтому они и называются неуправляемыми.

Самый очевидный пример использования неуправляемых коммутаторов – объединение видеорегистраторов, серверов, видеокамер, рабочих станций оператора в одну сеть.

Управляемый коммутатор – более сложное устройство, которое может работать как неуправляемый, но при этом имеет расширенный набор функций, и поддерживает протоколы сетевого управления благодаря наличию микропроцессора (по сути управляемый свитч – это узкоспециализированный компьютер). Доступ к настройкам данного типа устройства осуществляется, как правило, через WEB-интерфейс. Одно из основных преимуществ управляемого коммутатора – возможность разделения локальной сети с помощью виртуальной локальной сети (VLAN). Это необходимо если по каким-либо причинам невозможно выделить локальную сеть видеонаблюдения из общей локальной сети предприятия физически.

Управляемые коммутаторы позволяют задавать приоритет определенному трафику через механизм назначения уровней качества - QoS (quality of service).

Еще одно отличие управляемого коммутатора – протоколы резервирования, которые позволяют создавать сложные топологии, например физические кольца. При этом логическое подключение все равно остается шинным.

Таким образом, все коммутаторы можно разделить на 3 категории:

Возможности	Неуправляемые коммутаторы	Управляемые коммутаторы
Возможности	Неуправляемые коммутаторы	Уровня 2 OSI (L2)	Уровня 3 OSI (L3)
Равноправная работа в рамках одной подсети	да	да	да
Приоритезация трафика в рамках одной подсети	нет	да	да
Передача данных между разными подсетями	нет	нет	да

Форм фактор - Rack mount (стоечное исполнение) или DIN Rail mounts (промышленное исполнение)?

Выбор форм-фактора зависит от места установки коммутатора. Как правило, внутри здания коммутаторы устанавливаются в серверных/кроссовых. Для этого используются специальные серверные стойки либо настенные 19” шкафы. В этом случае необходимо использовать подходящий для стоек форм фактор - Rack mount.

Если требуется установить коммутатор вне здания в термошкафу - требуется компактный размер, промышленное исполнение и крепление на Din-рейку. Поэтому единственный правильный выбор - DIN Rail mounts.

Стандартный коммутатор в 19” стойку	Коммутатор промышленного исполнения на Din-рейку
SW-216 SW-224	SW-104 SW-108 SW-204

“Витая пара” или “оптика”?

Это зависит от расстояния между камерой, коммутатором и сервером. Расстояние от точки терминирования “витой пары” (кабеля UTP / FTP категории 5 либо выше) в горизонтальном кроссе телекоммуникационной (рядом с сервером / регистратором) до точки терминирования в телекоммуникационной розетке (рядом с камерой видеонаблюдения) не должно превышать 90 метров (п. 5.2.1 ГОСТ Р 53246-2008 Системы кабельные структурированные).

Это не означает, что при больших расстояниях камера не сможет передать видео. Технология передачи Fast Ethernet 100BASE-TX предполагают работу на скорости до 100 Мб/с. Очевидно, что битрейт с камер меньше и следовательно длину сегмента можно увеличить. Но влияют множество факторов на конкретном объекте. Стандарты - они прежде всего для планирования сетей, для унификации. Если сертифицировать сеть на соответствие требованиям стандартов СКС (что может потребовать заказчик), то нужно соблюдать ограничения, прописанные в ГОСТ Р 53246-2008, ГОСТ Р 53245-2008 и международных ISO/IEC.

Поэтому, как правило, медная витая пара используется при расстояниях до 90 метров от камеры до коммутатора, оптоволоконный кабель - при превышении 90 метров.

Модель	Число портов 10/100 Base-T c PoE (“медь”)	Число Up-link портов 10/100/1000 Base-T (“медь”)	Число Up-link портов 100/1000 Base-X (“оптика”)	Типы SFP модулей для “оптических” портов
SW-104	4	1	1	155 Мб/с 850 нм, 2 км, LC, многомодовое волокно 1,25 Гб/с 850 нм, 500 м, LC, многомодовое волокно 155 Мб/с 1310 / 1550 нм, 20 км, LC, одномодовое волокно 155 Мб/с 1550 / 1310 нм, 20 км, LC, одномодовое волокно 1,25 Гб/с 1310 / 1550 нм, 20 км, LC, одномодовое волокно 1,25 Гб/с 1550 / 1310 нм, 20 км, LC, одномодовое волокно
SW-108	8	1	1
SW-204	3	1	2	1,25 Гб/с 850nm, 500 м, LC, многомодовое волокно 1,25 Гб/с 1310 / 1550 нм, 20 км, LC, одномодовое волокно 1,25 Гб/с 1550 / 1310 нм, 20 км, LC, одномодовое волокно
SW-216	16	2	0	-
SW-224	24	2	0	-

Топология сети - “звезда” или “кольцо”?

Почти всегда топология построения локальной вычислительной сети (ЛВС) для систем видеонаблюдения строится по топологии типа “звезда”. Для крупных систем идет разделение: на коммутаторы уровня доступа, к которым подключаются камеры видеонаблюдения, и на коммутатор уровня ядра сети, к которому подключаются коммутаторы уровня доступа, видеосервера, рабочие станции поста охраны. Для небольших ЛВС один коммутатор может совмещать уровень доступа и уровень ядра.

Однако бывают случаи, когда стандартная топология не является идеальной. Это относится в первую очередь к периметральным системам охранного телевидения, где очевидны преимущества кольцевой топологии: более равномерная нагрузка на каналы связи, автоматическое восстановление сети после единичного обрыва.

Коммутатор BOLID SW-204 с двумя гигабитными оптическими портами 100/1000 Base-X поддерживает стандартный протокол RSTP (Rapid spanning tree protocol) и кольцевую топологию с функционалом резервирования связи Fast Ring Network для построения локальных вычислительных сетей периметральных систем видеонаблюдения (см. рис.1).

Рисунок 1. Сравнение кольцевых топологий для построения периметральных систем видеонаблюдения.

Основное отличие RSTP и Fast Ring Network - в скорости восстановления сети после разрыва кольца. Fast Ring Network имеет гарантированное время восстановления (т.н. “время сходимости”) менее 50 мс для кольца из 30 коммутаторов. RSTP работает медленнее (время восстановления от нескольких секунд до 1-2 минут) и напрямую зависит от числа коммутаторов в кольце.

На данный момент для создания кольцевой топологии с поддержкой Fast Ring Network требуется использовать сторонние L2+ коммутаторы, поддерживающие протокол Fast Ring Network (Ring topology), однако, очередном обновлении линейки видеонаблюдения "Болид" целесообразность расширения модельного ряда коммутаторов будет рассмотрена.

Сформулируем рекомендации по использованию управляемых и неуправляемых коммутаторов компании "Болид":

Тип коммутаторов	Модель	Назначение
Тип коммутаторов	Модель	Работа в выделенной замкнутой сети для системы видеонаблюдения	Работа в общей сети заказчика	Резервирование передачи данных - кольцевая топология
Неуправляемые	SW-104 SW-108	да	не желательно	нет
Управляемые L2	SW-216 SW-224	да	да*	нет**
Управляемые L2+	SW-204	да	да*	да**

* в сети заказчика должен иметься хотя бы один коммутатор L3 для выделения трафика видеонаблюдения в отдельную логическую подсеть (VLAN) ** для кольцевой топологии с поддержкой Fast Ring Network в коммутаторах Болид требуется один L2+ коммутатор, остальные L2

Резервирование электропитания

При выборе коммутатора необходимо учитывать параметры сетевого электропитания. Как правило, стоечные 19” коммутаторы питаются переменным напряжением 220 VAC. Коммутаторы промышленного исполнения могут иметь различные, не всегда стандартные номиналы питающего напряжения.

Для резервирования электропитания, как правило, используют источники бесперебойного питания (ИБП) либо резервированные источники питания с батареями. Важно заранее спланировать как именно резервировать электропитание коммутатора, учитывая не только собственное потребление, но и потребление нагрузки - камер видеонаблюдения, подключенные к портам коммутатора с функцией поддержки PoE.

Модель	Напряжение питания, диапазон, В	Потребляемая мощность, Вт
SW-104	48 - 57 В постоянного тока	60
SW-108		93
SW-204		120
SW-216	100 - 240 В переменного тока	250
SW-224	100 - 240 В переменного тока	370

PoE (Power over Ethernet) - считаем бюджет по мощности

Power over Ethernet (PoE) — технология, позволяющая передавать удалённому устройству электрическую энергию вместе с данными через стандартную витую пару в сети Ethernet.

При выборе коммутатора необходимо учитывать два параметра, касающиеся использования технологии PoE:

максимальная мощность, выделяемая коммутатором на 1 порт
общая мощность PoE коммутатора

Максимальная мощность, выделяемая коммутатором на 1 порт не должна быть меньше потребляемой мощности ни одной из подключенных к коммутатору камер. Суммарная потребляемая мощность всех камер не должна превышать общую мощность, выделяемую коммутатором на все PoE порты. Коммутаторы "Болид" поддерживают IEEE 802.3af-2003 и IEEE 802.3at-2009. В таблице представлены данные по коммутаторам "Болид":

Модель	Максимальная мощность PoE на 1 порт, не более Вт	Максимальная общая мощность PoE на все порты, не более Вт
SW-104	30	60
SW-108	30	93
SW-204	1,2,3 порт - 30 4 порт - 60	120
SW-216	30	250
SW-224	30	370

Классы потребление PoE IP камер Болид

Классы потребления мощности питаемых устройств приведены в таблице:

Интересный функционал для видеонаблюдения - PoE Management. Он, например, позволяет управлять подачей напряжения на камеру, что, например, важно для удаленной перезагрузки “зависшей” камеры. Кроме этого, поддерживаются следующие функции:

функция приоритета по мощности для каждого порта может быть 3 степеней: низкая, средняя, высокая. В случае перегрузки системы будут отключены порты с низким приоритетом
функция настройки порога перегрузки - в случае превышения предельно допустимой мощности, система отключит питание с порта с наименьшим приоритетом
ручное управление включением или отключением функции PoE на порту

Условия эксплуатации - температурный диапазон, защита от импульсных перенапряжений

При выборе коммутатора приходится учитывать условия его будущей эксплуатации. Если эксплуатация идет вне помещений, то даже для термошкафов желательно подбирать камеры с расширенным температурным диапазоном до -30°С. Кроме того, при планировании локальной вычислительной сети необходимо учитывать возможность перенапряжений в линиях связи и питания. Для коммутаторов Болид предельные перенапряжения импульсных помех представлены в таблице 4:

Модель	Граничные параметры входного воздействия (8/20 мкс)
Модель	синфазной помехи по схеме “провод-провод”, кВ	дифференциальной помехи по схеме “провод-земля”, кВ
SW-104	4	2
SW-204	4	2
SW-108	4	2
SW-216	2	1
SW-224	2	1

Выводы

Подбор коммутаторов для организации локальной вычислительной сети (ЛВС) системы охранного видеонаблюдения - задача с большим числом переменных, однако достаточно простая и формализуемая. Данные, приведенные в статье помогут вам подобрать нужную модель коммутатора Болид для любой задачи - от системы видеонаблюдения офисного здания до крупной периметральной системы с промышленными коммутаторами в уличных термошкафах с подключением по оптоволоконным линиям связи с резервированием каналов кольцевой топологией организации ЛВС.

Каковы преимущества использования PoE?

Упрощенная установка. Кабель Ethernet удобный для проводки, гибкий и легкий. Используя PoE коммутатор, один кабель Ethernet может одновременно передавать данные и питание. От качества кабеля напрямую зависит качество PoE, и то, на какое расстояние его можно провести. Витую пару необходимо подбирать:

четырехпарную, не ниже cat.5e
медную, а не омедненную (не биметалл)
с толщиной проводников не менее 0,51 мм (24 AWG)
с сопротивлением проводников не выше 9,38 Ом/100 м (более высокие значения способствуют большей потери мощности в кабеле)
хорошего производителя.

Снижаются расходы на инфраструктуру. Кабели Ethernet широко используется, их легко купить, и они сравнительно недороги. Множество современных офисов и домов уже имеют сетевую инфраструктуру и кабели Ethernet, которые были предварительно развернуты во время строительства.

Высокая стабильность. PoE коммутаторы, используя передовые стандарты 802.3at-2009 (PoE стандарт известный также как PoE+), могут обеспечивать до 30 Вт на каждый порт. Кроме того, стандарт IEEE PoE гарантирует надлежащий сигнал между коммутатором PoE и подключенным устройством (PD), таким как IP-камеры, IP-телефоны и так далее. Эта технология позволяет PoE коммутатору поставлять точное и необходимое количество энергии для безопасной и стабильной работы подключенного устройства.

CCTV режим:

повышению уровня безопасности
увеличение дальность передачи сигнала

Tantos представляет: TSn-8P10V

Пожалуй, главное новшество - это возможность обеспечивать питание камер на максимальном расстоянии от коммуникатора в 250 метров. Коммутатор может работать как в обычном режиме, так и в режиме CCTV, который как раз и позволяет питать камеры на рекордном для PoE-коммутаторов расстоянии. Режим передачи сигнала на большом расстоянии ограничен передачей данных на скорости до 10 Мбит/с.

В коммутаторе TSn-8P10V предусмотрен режим работы - CCTV, который может быть включен/выключен переключателем на боковой панели коммутатора -(VLAN-on/off). При включенном режиме CCTV коммутатор способен пропускать через себя тегированые пакеты (VLAN), контролировать принимаемые пакеты, чтобы исключить зависание системы в случае сетевого шторма, а также защищать систему видеонаблюдения от сетевых атак. Также, в этом режиме 8 портов коммутатора коммутируются только с двумя гигабитными Uplink-портами.

Читайте также: