教你如何选择弱电工程中使用的交换机？

前言：

弱电工程中常用到交换机，尤其经常使用到POE交换机，那么如何选择POE交换机呢？

正文：

一、POE交换机

POE也被称为基于局域网的供电系统(POL, Power over LAN )或有源以太网( Active Ethernet)，有时也被简称为以太网供电，这是利用现存标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的最新标准规范，并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。IEEE 802.3af标准是基于以太网供电系统POE的新标准，它在IEEE 802.3的基础上增加了通过网线直接供电的相关标准，是现有以太网标准的扩展，也是第一个关于电源分配的国际标准。

二、PoE交换机VS普通交换机

普通交换机：常见的为以太网交换机，具备数据传输交换功能，在实际组网应用中，你可以把它简单想象成类似排插的角色，当然功能并非排插那么简单。

PoE交换机：与普通交换机不同的是，PoE交换机除了普通交换机的功能外，还具备PoE供电功能。有了这项功能，PoE交换机可以给网络摄像头、无线AP、网络电话等网络设备供电，从而让它们免去繁杂的电源布线。

三、PoE交换机的优势

1、技术先进：单使用一条网线就可以同时传输数据和供电，比使用多条线路来说更先进。

2、布线方便：由于布线方便，不用额外电源布线，在中大型监控系统中，可以极大的节省投资成本。

3、节省成本：从工程角度来说，可以少请施工人员，少购买一些线材之类的，降低劳动成本和物料成本，还可以缩短项目工期，后期维护难度也得到简化。

4、安全性高：由于没有直接的强电电源及强电电路，提高了使用的安全性。

四、PoE交换机能给多大功耗的设备供电？

1、AF标准：遵循IEEE802.3af标准的PoE交换机，能给最大功耗不超过12.95W的(PD)受电设备供电；

2、AT标准：遵循IEEE802.3at标准的PoE交换机，能给最大功耗不超过25W的(PD)受电设备供电。

3、特殊情况下：PoE交换机支持的供电标准不同，端口支持最大输出功率也会不同，比如：IEEE802.3at标准的PoE交换机，只能给最大功耗不超过25W的(PD)受电设备供电；但(PSE)供电端口最大支持40W供电的设备，却可以给部分大功率球机供电；

五、怎样选择合适的PoE交换机？

1、认准PoE交换机品牌

目前市场可供选择的品牌很多，国外的品牌主要特点是高性能高价格，性价比不高，国内的品牌在品质上差异也未必比国外差，但价格比较合理，值得选购

2、考虑自己设备的功率是多大

对应选择多大功率的PoE交换机。如果你的设备的功率是在15W以下的，那选择支持802.3af标准的PoE交换机就可以了。如果功率是大于15W的，选择802.3at标准的大功率交换机。

3、物理端口

首先要确定交换机接口数、光纤口数、网管、速率（10/100/1000M）等问题。目前市场上接口主要是8、12、16、24口。光纤口一般是一到两个口，光口一定要注意是百兆还是千兆。根椐情况而定。

PoE交换机一般用于连接受电终端，作为接入交换机使用，根据受电终端设备数量考虑交换机支持PoE供电端口的数量。另外，也需要根据受电终端和实际需求考虑端口需要支持的最高速率，如AP的端口为千兆且使用11AC或双频，则可以考虑使用千兆接入等。

4、供电参数

根据受电终端（AP或网络摄像机）支持的供电协议（如802.3af、802.3at或是非标准PoE）选择合适的交换机，交换机支持的PoE供电协议需要和受电终端一致。非标准的PoE交换机存在很多安全隐患，建议大家尽量选择标准的48V PoE交换机设备。

5、布线方案

用户可以将终端本地取电布线的成本和用PoE交换机供电的成本进行对比核算。目前PoE交换机的供电距离在100米以内。无布局限制，可节省总体成本约50%。100米以内布线，可灵活扩展网络而不受电力线布局限制，将无线AP、网络摄像头等终端设备挂在墙壁高处或天花板上，灵活扩展，轻松布线，美观大方。

6、售前售后技术支持

在此提醒广大用户需选择靠谱的品牌，选择靠谱的商家以便于获得专业的售前售后服务。要不然后期PoE交换机出问题了或者啥的，你都没地找人去，从这点出发，还是选择国内的好，一般从以上几点出发，就可以选到称心如意的好PoE交换机。

六、选用POE交换机小常识

1、选用支持动态功率分配(DPA)的交换机(请选择标准的PoE交换机);

2、先了解被供电设备的最大功率，然后用PoE交换机的总供电功率除以(PD)受电设备最大功耗，就能得出一台PoE交换机能给多少台AP、IP摄像机和IP电话设备供电。

3、可靠供电的距离最长为100米（网线质量较好的情况下），超过100米的极限无法正常供电和传输数据。

4、目前大多数厂商的PoE交换机都没有防雷性能方面的设计，对一些雷雨多发地区容易引起网络瘫痪。

5、最后说下其它注意事项，在购买PoE交换机时，要重量考量背板带宽、传输距离、具体供电方式。另外，最好购买比较专业的或者有一定知名度的品牌的PoE交换机，切勿贪便宜用强制供电PoE或者其它非标PoE产品，以避免烧坏设备或者引起其它不便。

七、选择交换机要考虑哪些因素呢？

a、背板带宽、二/三层交换吞吐率。

b、VLAN类型和数量。

c、交换机端口数量及类型。

d、支持网络管理的协议和方法。需要交换机提供更加方便和集中式的管理。

e、Qos、802.1q优先级控制、802.1X、802.3X的支持。

f、堆叠的支持。

g、交换机的交换缓存和端口缓存、主存、转发延时等参数。

h、线速转发、路由表大小、访问控制列表大小、对路由协议的支持情况、对组播协议的支持情况、包过滤方法、机器扩展能力等都是值得考虑的参数，应根据实际情况考察。

上面一个完成交换机选择需要参考的因素，那通常选择交换机我们可以通过以下几个因素的判断。

1、背板带宽:

交换机的背板带宽，是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。背板带宽标志了交换机总的数据交换能力，单位为Gbps，也叫交换带宽。所以只有模块交换机（拥有可扩展插槽，可灵活改变端口数量）才有这个概念，固定端口交换机是没有这个概念的，并且固定端口交换机的背板容量和交换容量大小是相等的。背板带宽决定了各板卡（包括可扩展插槽中尚未安装的板卡）与交换引擎间连接带宽的最高上限。由于模块化交换机的体系结构不同，背板带宽并不能完全有效代表交换机的真正性能。固定端口交换机不存在背板带宽这个概念。

2、交换容量、转发能力

由于交换引擎是作为模块化交换机数据包转发的核心，所以这一指标能够真实反映交换机的性能。对于固定端口交换机，交换引擎和网络接口模板是一体的，所以厂家提供的转发性能参数就是交换引擎的转发性能，这一指标是决定交换机性能的关键。支持第三层交换的设备，厂家会分别提供第二层转发速率和第三层转发速率，一般二层能力用bps，三层能力用pps，采用不同体系结构的模块化交换机，这两个参数的意义是不同的。但是，对于一般的局域网用户而言，只关心这两个指标就可以了，它是决定该系统性能的关键指标。对于大型园区网和城域网用户，讨论交换机的体系结构和第三层优化算法是有意义的。

3、背板带宽计算

背板带宽，是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。

计算公式：端口数×相应端口速率×2（全双工模式）

24口百兆+2口千兆

24*2*100+2*2*1000=8.8Gbps

4、线速包转发率的计算方法

(1)、背板带宽（交换容量）

考察交换机上所有端口能提供的总带宽。计算公式为端口数*相应端口速率*2（全双工模式）如果总带宽≤标称背板带宽，那么在背板带宽上是线速的。

(2)、包转发线速

包转发率=千兆端口数量×1.488Mpps+百兆端口数量*0.1488Mpps+其余类型端口数*相应计算方法。

5、参数1.488Mpps的来历

那么，1.488Mpps是怎么得到的呢?

包转发线速的衡量标准是以单位时间内发送64byte的数据包（最小包）的个数作为计算基准的。对于千兆以太网来说，计算方法如下：1，000，000，000bps/8bit/（64＋8＋12）byte=1,488,095pps 说明：当以太网帧为64byte时，需考虑8byte的帧头和12byte的帧间隙的固定开销。

故一个线速的千兆以太网端口在转发64byte包时的包转发率为1.488Mpps。

快速以太网的线速端口包转发率正好为千兆以太网的十分之一，为148.8kpps。对于万兆以太网，一个线速端口的包转发率为14.88Mpps。

对于千兆以太网，一个线速端口的包转发率为1.488Mpps。

对于快速以太网，一个线速端口的包转发率为0.1488Mpps。

对于以太网，一个线速端口的包转发率为0.01488Mpps。

6、包转发率

包转发率标志了交换机转发数据包能力的大小。是指交换机每秒可以转发多少个数据包（Mpps），即交换机能同时转发的数据包的数量。包转发率以数据包为单位体现了交换机的交换能力。计算方法=千兆端口数量× 1.488Mpps+百兆端口数量× 0.1488Mpps+其余类型端口数

24口百兆口，2个千兆口

2*1.488+24*0.1488≌6.6Mbps

7、线速交换

什么的线速交换：

线速交换，是指能够按照网络通信线上的数据传输速度实现无瓶颈的数据交换。其实现首先依ASIC芯片，通过专用硬件完成协议解析和数据包的转发，而不是通过软件方式依交换机的CPU完成。线速交换的实现还借助于分布式处理技术，交换机多个端口的数据流能够同时进行处理。因此局域网交换机可以看做是CPU、RISC和 ASIC并用的并行处理设备。

八、MB、 Bps 、 bps 、pps的区别

前者是位，后者是字节

1byte=8bit

1MB=8Mb=8M

1MB=1024byte

Mbps这里的p相当于“/”，也可以写成Mb/s （兆比特每秒Mbps ）

通常说的100M的宽带可以表示为100Mbps(100Mb/s)也可以表示成12.5MB/s(12.5MBps)

12.5MB/s就是我们通过软件下载看到的数据。

1、bps?

宽带速率的单位用bps(或b/s)表示；

bps表示比特每秒，即表示每秒钟传输多少位信息。在实际所说的1M带宽的意思是1Mbps（是兆比特每秒Mbps不是兆字节每秒MBps）

线路单位是bps，表示bit(比特)/second(秒)，注意是小写字母b；用户在网上下载时显示的速率单位往往是Byte(字节)/s(秒)，注意是大写字母B。字节和比特之间的关系为1Byte=8Bits

2M（即2Mb/s）宽带理论速率是：256KB/s（即2048Kb/s），实际速率大约为103--200kB/s

2、pps?

包转发率标志了交换机转发数据包能力的大小。单位一般为pps（包每秒）

包转发速率是指交换机每秒可以转发多少百万个数据包（Mpps），即交换机能同时转发的数据包的数量。

计算方法

1个千兆端口的线速包转发率是1.4881Mpps，百兆端口的线速包转发率是0.14881Mpps

具体的数据包在传输过程中会在每个包的前面加上64个字节的数据包，原本只有512个bit,但在传输过程中实际=512+64+96=672bit，千兆端口线速包转发率=1000Mbps/672=1.488095Mpps

用设备参数中的pps数值乘以672=bps

6.6Mpps*672=4435.2Mbps

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