教你如何選擇弱電工程中使用的交換機？
- 發布時間：2018-09-15
- 發布者： 百度文庫
- 來源： 百度文庫
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弱電工程中常用到交換機，尤其經常使用到POE交換機，那么如何選擇POE交換機呢？
一、POE交換機
POE也被稱為基于局域網的供電系統(POL, Power over LAN )或有源以太網( Active Ethernet)，有時也被簡稱為以太網供電，這是利用現存標準以太網傳輸電纜的同時傳送數據和電功率的最新標準規范，并保持了與現存以太網系統和用戶的兼容性。IEEE 802.3af標準是基于以太網供電系統POE的新標準，它在IEEE 802.3的基礎上增加了通過網線直接供電的相關標準，是現有以太網標準的擴展，也是第一個關于電源分配的國際標準。
二、PoE交換機VS普通交換機
普通交換機：常見的為以太網交換機，具備數據傳輸交換功能，在實際組網應用中，你可以把它簡單想象成類似排插的角色，當然功能并非排插那么簡單。
PoE交換機：與普通交換機不同的是，PoE交換機除了普通交換機的功能外，還具備PoE供電功能。有了這項功能，PoE交換機可以給網絡攝像頭、無線AP、網絡電話等網絡設備供電，從而讓它們免去繁雜的電源布線。
三、PoE交換機的優勢
1、技術先進：單使用一條網線就可以同時傳輸數據和供電，比使用多條線路來說更先進。
2、布線方便：由于布線方便，不用額外電源布線，在中大型監控系統中，可以極大的節省投資成本。
3、節省成本：從工程角度來說，可以少請施工人員，少購買一些線材之類的，降低勞動成本和物料成本，還可以縮短項目工期，后期維護難度也得到簡化。
4、安全性高：由于沒有直接的強電電源及強電電路，提高了使用的安全性。
四、PoE交換機能給多大功耗的設備供電？
1、AF標準：遵循IEEE802.3af標準的PoE交換機，能給最大功耗不超過12.95W的(PD)受電設備供電；
2、AT標準：遵循IEEE802.3at標準的PoE交換機，能給最大功耗不超過25W的(PD)受電設備供電。
3、特殊情況下：PoE交換機支持的供電標準不同，端口支持最大輸出功率也會不同，比如：IEEE802.3at標準的PoE交換機，只能給最大功耗不超過25W的(PD)受電設備供電；但(PSE)供電端口最大支持40W供電的設備，卻可以給部分大功率球機供電；
五、怎樣選擇合適的PoE交換機？
1、認準PoE交換機品牌
目前市場可供選擇的品牌很多，國外的品牌主要特點是高性能高價格，性價比不高，國內的品牌在品質上差異也未必比國外差，但價格比較合理，值得選購
2、考慮自己設備的功率是多大
對應選擇多大功率的PoE交換機。如果你的設備的功率是在15W以下的，那選擇支持802.3af標準的PoE交換機就可以了。如果功率是大于15W的，選擇802.3at標準的大功率交換機。
3、物理端口
首先要確定交換機接口數、光纖口數、網管、速率（10/100/1000M）等問題。目前市場上接口主要是8、12、16、24口。光纖口一般是一到兩個口，光口一定要注意是百兆還是千兆。根椐情況而定。
PoE交換機一般用于連接受電終端，作為接入交換機使用，根據受電終端設備數量考慮交換機支持PoE供電端口的數量。另外，也需要根據受電終端和實際需求考慮端口需要支持的最高速率，如AP的端口為千兆且使用11AC或雙頻，則可以考慮使用千兆接入等。
4、供電參數
根據受電終端（AP或網絡攝像機）支持的供電協議（如802.3af、802.3at或是非標準PoE）選擇合適的交換機，交換機支持的PoE供電協議需要和受電終端一致。 非標準的PoE交換機存在很多安全隱患，建議大家盡量選擇標準的48V PoE交換機設備。
5、布線方案
用戶可以將終端本地取電布線的成本和用PoE交換機供電的成本進行對比核算。目前PoE交換機的供電距離在100米以內。無布局限制，可節省總體成本約50%。100米以內布線，可靈活擴展網絡而不受電力線布局限制，將無線AP、網絡攝像頭等終端設備掛在墻壁高處或天花板上，靈活擴展，輕松布線，美觀大方。
6、售前售后技術支持
在此提醒廣大用戶需選擇靠譜的品牌，選擇靠譜的商家以便于獲得專業的售前售后服務。要不然后期PoE交換機出問題了或者啥的，你都沒地找人去，從這點出發，還是選擇國內的好，一般從以上幾點出發，就可以選到稱心如意的好PoE交換機。
六、選用POE交換機小常識
1、 選用支持動態功率分配(DPA)的交換機(請選擇標準的PoE交換機);
2、先了解被供電設備的最大功率，然后用PoE交換機的總供電功率除以(PD)受電設備最大功耗，就能得出一臺PoE交換機能給多少臺AP、IP攝像機和IP電話設備供電。
3、可靠供電的距離最長為100米（網線質量較好的情況下），超過100米的極限無法正常供電和傳輸數據。
4、目前大多數廠商的PoE交換機都沒有防雷性能方面的設計，對一些雷雨多發地區容易引起網絡癱瘓。
5、最后說下其它注意事項，在購買PoE交換機時，要重量考量背板帶寬、傳輸距離、具體供電方式。另外，最好購買比較專業的或者有一定知名度的品牌的PoE交換機，切勿貪便宜用強制供電PoE或者其它非標PoE產品，以避免燒壞設備或者引起其它不便。
七、選擇交換機要考慮哪些因素呢？
a、背板帶寬、二/三層交換吞吐率。
b、VLAN類型和數量。
c、交換機端口數量及類型。
d、支持網絡管理的協議和方法。需要交換機提供更加方便和集中式的管理。
e、Qos、802.1q優先級控制、802.1X、802.3X的支持。
f、堆疊的支持。
g、交換機的交換緩存和端口緩存、主存、轉發延時等參數。
h、線速轉發、路由表大小、訪問控制列表大小、對路由協議的支持情況、對組播協議的支持情況、包過濾方法、機器擴展能力等都是值得考慮的參數，應根據實際情況考察。
上面一個完成交換機選擇需要參考的因素，那通常選擇交換機我們可以通過以下幾個因素的判斷。
1、背板帶寬：
交換機的背板帶寬，是交換機接口處理器或接口卡和數據總線間所能吞吐的最大數據量。背板帶寬標志了交換機總的數據交換能力，單位為Gbps，也叫交換帶寬。所以只有模塊交換機（擁有可擴展插槽，可靈活改變端口數量）才有這個概念，固定端口交換機是沒有這個概念的，并且固定端口交換機的背板容量和交換容量大小是相等的。背板帶寬決定了各板卡（包括可擴展插槽中尚未安裝的板卡）與交換引擎間連接帶寬的最高上限。由于模塊化交換機的體系結構不同，背板帶寬并不能完全有效代表交換機的真正性能。固定端口交換機不存在背板帶寬這個概念。
2、交換容量、轉發能力
由于交換引擎是作為模塊化交換機數據包轉發的核心，所以這一指標能夠真實反映交換機的性能。對于固定端口交換機，交換引擎和網絡接口模板是一體的，所以廠家提供的轉發性能參數就是交換引擎的轉發性能，這一指標是決定交換機性能的關鍵。支持第三層交換的設備，廠家會分別提供第二層轉發速率和第三層轉發速率，一般二層能力用bps，三層能力用pps，采用不同體系結構的模塊化交換機，這兩個參數的意義是不同的。但是，對于一般的局域網用戶而言，只關心這兩個指標就可以了，它是決定該系統性能的關鍵指標。對于大型園區網和城域網用戶，討論交換機的體系結構和第三層優化算法是有意義的。
3、背板帶寬計算
背板帶寬，是交換機接口處理器或接口卡和數據總線間所能吞吐的最大數據量。
計算公式：端口數×相應端口速率×2（全雙工模式）
24口百兆+2口千兆
24*2*100+2*2*1000=8.8Gbps
4、線速包轉發率的計算方法
(1)、背板帶寬（交換容量）
考察交換機上所有端口能提供的總帶寬。計算公式為端口數*相應端口速率*2（全雙工模式）如果總帶寬≤標稱背板帶寬，那么在背板帶寬上是線速的。
(2)、包轉發線速
包轉發率=千兆端口數量×1.488Mpps+百兆端口數量*0.1488Mpps+其余類型端口數*相應計算方法。
5、參數1.488Mpps的來歷
那么，1.488Mpps是怎么得到的呢？
包轉發線速的衡量標準是以單位時間內發送64byte的數據包（最小包）的個數作為計算基準的。對于千兆以太網來說，計算方法如下：1，000，000，000bps/8bit/（64＋8＋12）byte=1,488,095pps 說明：當以太網幀為64byte時，需考慮8byte的幀頭和12byte的幀間隙的固定開銷。
故一個線速的千兆以太網端口在轉發64byte包時的包轉發率為1.488Mpps。
快速以太網的線速端口包轉發率正好為千兆以太網的十分之一，為148.8kpps。 對于萬兆以太網，一個線速端口的包轉發率為14.88Mpps。
對于千兆以太網，一個線速端口的包轉發率為1.488Mpps。
對于快速以太網，一個線速端口的包轉發率為0.1488Mpps。
對于以太網，一個線速端口的包轉發率為0.01488Mpps。
6、包轉發率
包轉發率標志了交換機轉發數據包能力的大小。是指交換機每秒可以轉發多少個數據包（Mpps），即交換機能同時轉發的數據包的數量。包轉發率以數據包為單位體現了交換機的交換能力。計算方法=千兆端口數量× 1.488Mpps+百兆端口數量× 0.1488Mpps+其余類型端口數
24口百兆口，2個千兆口
2*1.488+24*0.1488≌6.6Mbps
7、線速交換
什么的線速交換：
線速交換，是指能夠按照網絡通信線上的數據傳輸速度實現無瓶頸的數據交換。其實現首先依ASIC芯片，通過專用硬件完成協議解析和數據包的轉發，而不是通過軟件方式依交換機的CPU完成。線速交換的實現還借助于分布式處理技術，交換機多個端口的數據流能夠同時進行處理。因此局域網交換機可以看做是CPU、RISC和 ASIC并用的并行處理設備。
八、MB、 Bps 、 bps 、pps的區別
前者是位，后者是字節
1byte=8bit
1MB=8Mb=8M
1MB=1024byte
Mbps這里的p相當于“/”，也可以寫成Mb/s （兆比特每秒Mbps ）
通常說的100M的寬帶可以表示為100Mbps(100Mb/s)也可以表示成12.5MB/s(12.5MBps)
12.5MB/s就是我們通過軟件下載看到的數據 。
1、bps
寬帶速率的單位用bps(或b/s)表示；
bps表示比特每秒，即表示每秒鐘傳輸多少位信息。在實際所說的1M帶寬的意思是1Mbps（是兆比特每秒Mbps不是兆字節每秒MBps）
線路單位是bps，表示bit(比特)/second(秒)，注意是小寫字母b；用戶在網上下載時顯示的速率單位往往是Byte(字節)/s(秒)，注意是大寫字母B。字節和比特之間的關系為1Byte=8Bits
2M（即2Mb/s）寬帶理論速率是：256KB/s（即2048Kb/s），實際速率大約為103--200kB/s
2、pps
包轉發率標志了交換機轉發數據包能力的大小。單位一般為pps（包每秒）
包轉發速率是指交換機每秒可以轉發多少百萬個數據包（Mpps），即交換機能同時轉發的數據包的數量。
計算方法
1個千兆端口的線速包轉發率是1.4881Mpps， 百兆端口的線速包轉發率是0.14881Mpps
具體的數據包在傳輸過程中會在每個包的前面加上64個字節的數據包，原本只有512個bit,但在傳輸過程中實際=512+64+96=672bit，千兆端口線速包轉發率=1000Mbps/672=1.488095Mpps
用設備參數中的pps數值乘以672=bps
6.6Mpps*672=4435.2Mbps
一、POE交換機
POE也被稱為基于局域網的供電系統(POL, Power over LAN )或有源以太網( Active Ethernet)，有時也被簡稱為以太網供電，這是利用現存標準以太網傳輸電纜的同時傳送數據和電功率的最新標準規范，并保持了與現存以太網系統和用戶的兼容性。IEEE 802.3af標準是基于以太網供電系統POE的新標準，它在IEEE 802.3的基礎上增加了通過網線直接供電的相關標準，是現有以太網標準的擴展，也是第一個關于電源分配的國際標準。
二、PoE交換機VS普通交換機
普通交換機：常見的為以太網交換機，具備數據傳輸交換功能，在實際組網應用中，你可以把它簡單想象成類似排插的角色，當然功能并非排插那么簡單。
PoE交換機：與普通交換機不同的是，PoE交換機除了普通交換機的功能外，還具備PoE供電功能。有了這項功能，PoE交換機可以給網絡攝像頭、無線AP、網絡電話等網絡設備供電，從而讓它們免去繁雜的電源布線。
三、PoE交換機的優勢
1、技術先進：單使用一條網線就可以同時傳輸數據和供電，比使用多條線路來說更先進。
2、布線方便：由于布線方便，不用額外電源布線，在中大型監控系統中，可以極大的節省投資成本。
3、節省成本：從工程角度來說，可以少請施工人員，少購買一些線材之類的，降低勞動成本和物料成本，還可以縮短項目工期，后期維護難度也得到簡化。
4、安全性高：由于沒有直接的強電電源及強電電路，提高了使用的安全性。
四、PoE交換機能給多大功耗的設備供電？
1、AF標準：遵循IEEE802.3af標準的PoE交換機，能給最大功耗不超過12.95W的(PD)受電設備供電；
2、AT標準：遵循IEEE802.3at標準的PoE交換機，能給最大功耗不超過25W的(PD)受電設備供電。
3、特殊情況下：PoE交換機支持的供電標準不同，端口支持最大輸出功率也會不同，比如：IEEE802.3at標準的PoE交換機，只能給最大功耗不超過25W的(PD)受電設備供電；但(PSE)供電端口最大支持40W供電的設備，卻可以給部分大功率球機供電；
五、怎樣選擇合適的PoE交換機？
1、認準PoE交換機品牌
目前市場可供選擇的品牌很多，國外的品牌主要特點是高性能高價格，性價比不高，國內的品牌在品質上差異也未必比國外差，但價格比較合理，值得選購
2、考慮自己設備的功率是多大
對應選擇多大功率的PoE交換機。如果你的設備的功率是在15W以下的，那選擇支持802.3af標準的PoE交換機就可以了。如果功率是大于15W的，選擇802.3at標準的大功率交換機。
3、物理端口
首先要確定交換機接口數、光纖口數、網管、速率（10/100/1000M）等問題。目前市場上接口主要是8、12、16、24口。光纖口一般是一到兩個口，光口一定要注意是百兆還是千兆。根椐情況而定。
PoE交換機一般用于連接受電終端，作為接入交換機使用，根據受電終端設備數量考慮交換機支持PoE供電端口的數量。另外，也需要根據受電終端和實際需求考慮端口需要支持的最高速率，如AP的端口為千兆且使用11AC或雙頻，則可以考慮使用千兆接入等。
4、供電參數
根據受電終端（AP或網絡攝像機）支持的供電協議（如802.3af、802.3at或是非標準PoE）選擇合適的交換機，交換機支持的PoE供電協議需要和受電終端一致。 非標準的PoE交換機存在很多安全隱患，建議大家盡量選擇標準的48V PoE交換機設備。
5、布線方案
用戶可以將終端本地取電布線的成本和用PoE交換機供電的成本進行對比核算。目前PoE交換機的供電距離在100米以內。無布局限制，可節省總體成本約50%。100米以內布線，可靈活擴展網絡而不受電力線布局限制，將無線AP、網絡攝像頭等終端設備掛在墻壁高處或天花板上，靈活擴展，輕松布線，美觀大方。
6、售前售后技術支持
在此提醒廣大用戶需選擇靠譜的品牌，選擇靠譜的商家以便于獲得專業的售前售后服務。要不然后期PoE交換機出問題了或者啥的，你都沒地找人去，從這點出發，還是選擇國內的好，一般從以上幾點出發，就可以選到稱心如意的好PoE交換機。
六、選用POE交換機小常識
1、 選用支持動態功率分配(DPA)的交換機(請選擇標準的PoE交換機);
2、先了解被供電設備的最大功率，然后用PoE交換機的總供電功率除以(PD)受電設備最大功耗，就能得出一臺PoE交換機能給多少臺AP、IP攝像機和IP電話設備供電。
3、可靠供電的距離最長為100米（網線質量較好的情況下），超過100米的極限無法正常供電和傳輸數據。
4、目前大多數廠商的PoE交換機都沒有防雷性能方面的設計，對一些雷雨多發地區容易引起網絡癱瘓。
5、最后說下其它注意事項，在購買PoE交換機時，要重量考量背板帶寬、傳輸距離、具體供電方式。另外，最好購買比較專業的或者有一定知名度的品牌的PoE交換機，切勿貪便宜用強制供電PoE或者其它非標PoE產品，以避免燒壞設備或者引起其它不便。
七、選擇交換機要考慮哪些因素呢？
a、背板帶寬、二/三層交換吞吐率。
b、VLAN類型和數量。
c、交換機端口數量及類型。
d、支持網絡管理的協議和方法。需要交換機提供更加方便和集中式的管理。
e、Qos、802.1q優先級控制、802.1X、802.3X的支持。
f、堆疊的支持。
g、交換機的交換緩存和端口緩存、主存、轉發延時等參數。
h、線速轉發、路由表大小、訪問控制列表大小、對路由協議的支持情況、對組播協議的支持情況、包過濾方法、機器擴展能力等都是值得考慮的參數，應根據實際情況考察。
上面一個完成交換機選擇需要參考的因素，那通常選擇交換機我們可以通過以下幾個因素的判斷。
1、背板帶寬：
交換機的背板帶寬，是交換機接口處理器或接口卡和數據總線間所能吞吐的最大數據量。背板帶寬標志了交換機總的數據交換能力，單位為Gbps，也叫交換帶寬。所以只有模塊交換機（擁有可擴展插槽，可靈活改變端口數量）才有這個概念，固定端口交換機是沒有這個概念的，并且固定端口交換機的背板容量和交換容量大小是相等的。背板帶寬決定了各板卡（包括可擴展插槽中尚未安裝的板卡）與交換引擎間連接帶寬的最高上限。由于模塊化交換機的體系結構不同，背板帶寬并不能完全有效代表交換機的真正性能。固定端口交換機不存在背板帶寬這個概念。
2、交換容量、轉發能力
由于交換引擎是作為模塊化交換機數據包轉發的核心，所以這一指標能夠真實反映交換機的性能。對于固定端口交換機，交換引擎和網絡接口模板是一體的，所以廠家提供的轉發性能參數就是交換引擎的轉發性能，這一指標是決定交換機性能的關鍵。支持第三層交換的設備，廠家會分別提供第二層轉發速率和第三層轉發速率，一般二層能力用bps，三層能力用pps，采用不同體系結構的模塊化交換機，這兩個參數的意義是不同的。但是，對于一般的局域網用戶而言，只關心這兩個指標就可以了，它是決定該系統性能的關鍵指標。對于大型園區網和城域網用戶，討論交換機的體系結構和第三層優化算法是有意義的。
3、背板帶寬計算
背板帶寬，是交換機接口處理器或接口卡和數據總線間所能吞吐的最大數據量。
計算公式：端口數×相應端口速率×2（全雙工模式）
24口百兆+2口千兆
24*2*100+2*2*1000=8.8Gbps
4、線速包轉發率的計算方法
(1)、背板帶寬（交換容量）
考察交換機上所有端口能提供的總帶寬。計算公式為端口數*相應端口速率*2（全雙工模式）如果總帶寬≤標稱背板帶寬，那么在背板帶寬上是線速的。
(2)、包轉發線速
包轉發率=千兆端口數量×1.488Mpps+百兆端口數量*0.1488Mpps+其余類型端口數*相應計算方法。
5、參數1.488Mpps的來歷
那么，1.488Mpps是怎么得到的呢？
包轉發線速的衡量標準是以單位時間內發送64byte的數據包（最小包）的個數作為計算基準的。對于千兆以太網來說，計算方法如下：1，000，000，000bps/8bit/（64＋8＋12）byte=1,488,095pps 說明：當以太網幀為64byte時，需考慮8byte的幀頭和12byte的幀間隙的固定開銷。
故一個線速的千兆以太網端口在轉發64byte包時的包轉發率為1.488Mpps。
快速以太網的線速端口包轉發率正好為千兆以太網的十分之一，為148.8kpps。 對于萬兆以太網，一個線速端口的包轉發率為14.88Mpps。
對于千兆以太網，一個線速端口的包轉發率為1.488Mpps。
對于快速以太網，一個線速端口的包轉發率為0.1488Mpps。
對于以太網，一個線速端口的包轉發率為0.01488Mpps。
6、包轉發率
包轉發率標志了交換機轉發數據包能力的大小。是指交換機每秒可以轉發多少個數據包（Mpps），即交換機能同時轉發的數據包的數量。包轉發率以數據包為單位體現了交換機的交換能力。計算方法=千兆端口數量× 1.488Mpps+百兆端口數量× 0.1488Mpps+其余類型端口數
24口百兆口，2個千兆口
2*1.488+24*0.1488≌6.6Mbps
7、線速交換
什么的線速交換：
線速交換，是指能夠按照網絡通信線上的數據傳輸速度實現無瓶頸的數據交換。其實現首先依ASIC芯片，通過專用硬件完成協議解析和數據包的轉發，而不是通過軟件方式依交換機的CPU完成。線速交換的實現還借助于分布式處理技術，交換機多個端口的數據流能夠同時進行處理。因此局域網交換機可以看做是CPU、RISC和 ASIC并用的并行處理設備。
八、MB、 Bps 、 bps 、pps的區別
前者是位，后者是字節
1byte=8bit
1MB=8Mb=8M
1MB=1024byte
Mbps這里的p相當于“/”，也可以寫成Mb/s （兆比特每秒Mbps ）
通常說的100M的寬帶可以表示為100Mbps(100Mb/s)也可以表示成12.5MB/s(12.5MBps)
12.5MB/s就是我們通過軟件下載看到的數據 。
1、bps
寬帶速率的單位用bps(或b/s)表示；
bps表示比特每秒，即表示每秒鐘傳輸多少位信息。在實際所說的1M帶寬的意思是1Mbps（是兆比特每秒Mbps不是兆字節每秒MBps）
線路單位是bps，表示bit(比特)/second(秒)，注意是小寫字母b；用戶在網上下載時顯示的速率單位往往是Byte(字節)/s(秒)，注意是大寫字母B。字節和比特之間的關系為1Byte=8Bits
2M（即2Mb/s）寬帶理論速率是：256KB/s（即2048Kb/s），實際速率大約為103--200kB/s
2、pps
包轉發率標志了交換機轉發數據包能力的大小。單位一般為pps（包每秒）
包轉發速率是指交換機每秒可以轉發多少百萬個數據包（Mpps），即交換機能同時轉發的數據包的數量。
計算方法
1個千兆端口的線速包轉發率是1.4881Mpps， 百兆端口的線速包轉發率是0.14881Mpps
具體的數據包在傳輸過程中會在每個包的前面加上64個字節的數據包，原本只有512個bit,但在傳輸過程中實際=512+64+96=672bit，千兆端口線速包轉發率=1000Mbps/672=1.488095Mpps
用設備參數中的pps數值乘以672=bps
6.6Mpps*672=4435.2Mbps
