安防自模拟转IP之后，网络在安防的应用越来越重要，也越来越复杂，尤其是在组建网络视频监控系统中，交换机的选择上，更是让很多人头疼。动不动就是图像卡顿，延时严重。

    今天就跟大家聊聊安防交换机的维护问题，为什么视频监控会出现视频卡顿现象？和交换机有什么关系呢？

 

一、明确一个概念，什么是视频卡顿？如何区分卡顿与延时？

 

    很多人会将延时和卡顿混淆，延时指的是图像数据从前端的网络摄像机采集后到用户端的监视设备观看到图像的时间差。摄像机采集后的图像通过压缩编码、网络传输、解码输出显示等处理，这些过程虽然很短暂，但我们仍然可以感觉显示的图像有滞后，这个滞后就是图像延时。但延时只要不超过1S，是很难直观感觉到，并且多数场景也不影响应用。除非是一些特定的工业领域，需要依据视频的分析做出毫秒级的处理的，那延时就比较关键了。延时并不会产生图像丢失，也不会丢包。

    卡顿则会造成图像丢失，是因丢包引起的。

 

二、监控视频卡顿的原因有哪些？

 

1.首先，我们先来简单的剖析一下视频流传输的基础原理：

 

    视频流是由I帧和P帧组成，其中I帧为超大帧，在网络传输的过程，I帧的任何一个报文的丢失，就会导致视频无法成像，同时，由于视频的实时性要求，一般采用UDP的传输机制，即丢包不重传，所以，基本上网络只要出现丢包，就会卡顿。

 

2.其次，再来简单介绍一下交换机的交换原理：

 

    当某个100M端口向另一个100M端口传输1M的数据流时，是以100M的速率传输了1/100秒。如果这1/100秒时有另外一个100M端口也向同一个100M端口传输1M的数据流，虽然两个端口加起来数据流只有2M，远没有达到100M的带宽瓶颈，但也会拥塞。

    同理，1000M端口在同一时间点只能接受一个1000M端口传输数据，但可以同一时间点接受10个100M端口传输数据，但超过10个，也会拥塞。

    所以，流量（带宽）与速率是二个概念，不能混为一谈。无论传输的数据流有多大，传输的速率都是100M或1000M，只是不同数据流大小传输所需的时间长短不同罢了。当速率相同的情况下，两个及以上的端口在同一时间点向同一端口传输时，就会拥塞。此时缓存如果能够存放下拥塞的数据流，就不会丢包，如果缓存存放不下，就会丢包。

 

3.综合以上两点，我们可以明白：

    当交换机传输经过的视频流路数越多，瞬间并发的可能性就越大，那么拥塞的概率就越高，这也是为什么汇聚层或核心层更容易拥塞的原因，尤其是核心层，传输经过的视频流路数是最多的，整个网络几百路上千路都要经过核心交换机进行传输。

    这里要再次重点强调，安防网络中，卡顿丢包多数是因为这种拥塞而导致的，而不是转发性能导致的，这是两个完全不同的概念。

 

    此外，还有一些小问题也会导致监控视频卡顿，布线工程的质量，比如线路老化，水晶头氧化，水晶头没有做好等，这些情况都会导致类似于FCS错误帧而引起丢包。严格意义上，这跟交换机没有关系，在此就不细说。