محاسبه پهنای باند

پهنای باند لازم هر لینک تقریباً برابر است با تعداد دوربین × بیت‌ریت هر دوربین × ۱٫۳؛ عدد ۱٫۳ همان ۳۰٪ حاشیهٔ اطمینان برای مشاهدهٔ زنده و نوسان بیت‌ریت است که محاسبه‌گر سایت کی دی تی هم به کار می‌برد. برای مثال ۱۶ دوربین ۴ مگاپیکسل با H.265 و ۲۵ فریم بر ثانیه هر کدام حدود ۳ Mbps می‌خواهند؛ پس ۱۶ × ۳ = ۴۸ Mbps و با حاشیه ۴۸ × ۱٫۳ = ۶۲٫۴ Mbps می‌شود که یک لینک ۱۰۰ مگابیتی از پس آن برمی‌آید. همین ۱۶ دوربین با H.264 هر کدام حدود ۶ Mbps می‌خواهند، یعنی ۹۶ Mbps و با حاشیه ۱۲۴٫۸ Mbps که به لینک گیگابیتی نیاز دارد. این محاسبه را برای تک‌تک لینک‌های مسیر جداگانه انجام دهید: آپ‌لینک سوئیچ‌ها، پورت و پهنای باند ورودی ضبط‌کننده (NVR) و، برای دیدن از راه دور، سرعت آپلود اینترنت محل نصب.

محاسبه‌گر فضای هارد را در بخش «خدمات پس از فروش» سایت کی دی تی باز کنید (نشانی ‎/after-sales/storage-calculator‎)؛ این ابزار علاوه بر فضای هارد، پهنای باند شبکه را هم تخمین می‌زند. برای هر گروه از دوربین‌های مشابه تعداد، رزولوشن، کدک، نرخ فریم و میزان حرکت در صحنه را وارد کنید تا بیت‌ریت هر دوربین و هر گروه و، زیر «بیت‌ریت کل (پهنای باند شبکه)»، جمع کل را ببینید. همان‌جا اعلام می‌شود که لینک ۱۰۰ مگابیتی کافی است، به لینک گیگابیتی نیاز است یا چند ضبط‌کننده یا لینک ۱۰ گیگابیتی لازم است؛ این توصیه ۳۰٪ حاشیه را از قبل دارد و ساعت ضبط و روزهای نگهداری روی آن اثری ندارند. ابزار برای هر دوربین فقط یک استریم را می‌شمارد، پس استریم‌های فرعی، بیننده‌های راه دور و ترافیک دیگر همان لینک‌ها را خودتان اضافه کنید، و اگر می‌خواهید کارشناسان کی دی تی محاسبه را بررسی کنند، لینکش را با دکمهٔ «کپی لینک این محاسبه» برایشان بفرستید.

بیت‌ریت مقدار دادهٔ یک استریم در ثانیه است، مثلاً ۴ Mbps برای یک دوربین؛ پهنای باند ظرفیت یک لینک یا دستگاه برای عبور داده است، مثلاً ۱۰۰ Mbps یا ۱ Gbps؛ و توان عملیاتی (Throughput) سرعتی است که در عمل، پس از احتساب سربار و شرایط شبکه، اندازه‌گیری می‌شود و همیشه از سرعت اسمی کمتر است. طراحی یعنی مطمئن شویم مجموع بیت‌ریت استریم‌هایی که از یک لینک عبور می‌کنند، به‌علاوهٔ حاشیه، از توان عملیاتی واقعی آن کمتر می‌ماند. اترنت Full-duplex است: لینک گیگابیتی در هر جهت ۱ Gbps ظرفیت دارد و ترافیک ضبط دوربین‌ها بیشتر یک‌طرفه (از دوربین به NVR) است، پس همان جهت را حساب کنید.

مقادیر مرجع محاسبه‌گر سایت کی دی تی برای یک دوربین با ۲۵ فریم بر ثانیه، حرکت متوسط در صحنه و کدک H.264 تقریباً این‌هاست: ۱ مگاپیکسل (720p) حدود ۲ Mbps، ۲ مگاپیکسل (1080p) حدود ۴ Mbps، ۴ مگاپیکسل حدود ۶ Mbps، ۵ مگاپیکسل حدود ۸ Mbps و ۸ مگاپیکسل (4K) حدود ۱۲ Mbps. با H.265 این اعداد تقریباً نصف می‌شوند (۱، ۲، ۳، ۴ و ۶ Mbps) و با کدک هوشمندی مثل H.265+ حدود ۰٫۳ برابرِ مقدار H.264 هستند. محاسبه‌گر اثر نرخ فریم را با نسبت نرخ فریم به ۲۵ به توان ۰٫۸۵ حساب می‌کند، یعنی ۱۵ فریم حدود ۶۵٪ و ۳۰ فریم حدود ۱۱۷٪ بیت‌ریتِ ۲۵ فریم را می‌خواهد، و برای صحنه‌های شلوغ ضریب ۱٫۵ و برای صحنه‌های آرام ضریب ۰٫۶ می‌گذارد. این‌ها اعداد مرجع برنامه‌ریزی‌اند؛ در سیستمی که نصب شده، عدد واقعی را از تنظیمات دوربین یا ضبط‌کننده بخوانید.

سرعت شبکه بر حسب بیت بر ثانیه بیان می‌شود (b کوچک، مثل Mbps)، اما حجم فایل‌ها و نرم‌افزارهای دانلود بر حسب بایت هستند (B بزرگ، مثل MB/s) و هر بایت ۸ بیت است؛ پس برای تبدیل Mbps به MB/s عدد را بر ۸ تقسیم کنید. به همین دلیل اینترنت ۲۰ مگابیتی حداکثر با ۲٫۵ MB/s دانلود می‌کند، لینک ۱۰۰ مگابیتی با ۱۲٫۵ MB/s و لینک گیگابیتی با ۱۲۵ MB/s. در عمل سرآیندهای پروتکل چند درصد را می‌گیرند، به‌طوری که کپی فایل روی اترنت گیگابیتی در بهترین حالت به حدود ۱۱۰ تا ۱۱۸ MB/s می‌رسد. واحدهای شبکه هم دهدهی‌اند (۱ Mbps = ۱٬۰۰۰٬۰۰۰ بیت بر ثانیه)؛ پس بیت‌ریت ۴۰۹۶ Kbps روی دوربین یعنی ۴٫۰۹۶ Mbps.

خیر. این عدد بازه‌ای است که بیت‌ریت را می‌توان در آن تنظیم کرد (در دیتاشیت چند مدل ۶ و ۸ مگاپیکسلی کی دی تی بازهٔ ۱۱ Kbps تا ۱۶ Mbps و در بسیاری از مدل‌های ۴ و ۵ مگاپیکسلی بازهٔ ۱۱ Kbps تا ۱۰ Mbps آمده است)، نه ترافیکی که دوربین واقعاً ارسال می‌کند. ترافیک واقعی همان بیت‌ریتی است که برای هر استریم تنظیم می‌کنید: در حالت CBR همان عدد ثابت و در حالت VBR هر مقداری تا سقف تعیین‌شده. شبکه را با مقادیری که واقعاً تنظیم خواهید کرد طراحی کنید؛ اما اگر دوربین‌ها با سقف بالا رها شوند، شبکه باید بتواند همان سقف را از همهٔ دوربین‌ها به‌طور هم‌زمان عبور دهد.

در کیفیت تصویر مشابه، H.265 معمولاً ۳۰ تا ۵۰٪ بیت‌ریت کمتری از H.264 لازم دارد و محاسبه‌گر سایت کی دی تی آن را نصفِ H.264 در نظر می‌گیرد؛ کدک‌های هوشمند (که در دیتاشیت دوربین‌های کی دی تی با نام H.264+ و H.265+ آمده‌اند) میانگین را باز هم پایین‌تر می‌آورند و محاسبه‌گر آن‌ها را ۰٫۳ برابرِ بیت‌ریت H.264 حساب می‌کند. مثال: ۲۴ دوربین ۲ مگاپیکسل با H.264 به ۲۴ × ۴ = ۹۶ Mbps و با ۳۰٪ حاشیه به ۱۲۴٫۸ Mbps نیاز دارند که از ظرفیت یک لینک ۱۰۰ مگابیتی بیشتر است، ولی با H.265 فقط ۴۸ Mbps (با حاشیه ۶۲٫۴ Mbps) می‌خواهند. صرفه‌جویی کدک هوشمند بیشتر در میانگین است: وقتی صحنه شلوغ می‌شود بیت‌ریت دوباره تا نزدیک سقف تنظیم‌شده بالا می‌رود، پس لینک‌های شبکه را برای همان سقف طراحی کنید نه برای میانگین. این صرفه‌جویی فقط وقتی به دست می‌آید که دوربین، ضبط‌کننده و نرم‌افزار یا اپلیکیشن نمایش همگی از آن کدک پشتیبانی کنند.

در حالت CBR دوربین بیت‌ریت تقریباً ثابتی می‌فرستد و بار شبکه قابل پیش‌بینی است، اما وقتی صحنه پیچیده می‌شود کیفیت تصویر افت می‌کند؛ در حالت VBR بیت‌ریت متناسب با صحنه تا سقفی که تعیین می‌کنید بالا و پایین می‌رود، پس میانگین کمتر است ولی اوج‌ها به همان سقف می‌رسند. برای پهنای باند همیشه با سقف VBR حساب کنید، چون اوج‌ها هم‌زمان رخ می‌دهند؛ مثلاً شب‌ها نویز تصویر بیت‌ریت همهٔ دوربین‌ها را با هم بالا می‌برد. برای مثال ۱۶ دوربین با سقف VBR برابر ۴ Mbps شاید به‌طور میانگین فقط ۲ Mbps مصرف کنند، اما آپ‌لینک باید برای ۱۶ × ۴ = ۶۴ Mbps و با ۳۰٪ حاشیه برای ۸۳٫۲ Mbps طراحی شود. برای شروع، سقف را حدود مقدار معمول همان رزولوشن بگذارید (مثلاً ۳ Mbps برای ۴ مگاپیکسل با H.265) و برای صحنه‌های شلوغ تا ۱٫۵ برابر آن؛ اگر تصویر شب یا اجسام متحرک شطرنجی شد، سقف را بالا ببرید.

استریم اصلی (Main stream) رزولوشن کامل را دارد و برای ضبط و دیدن یک دوربین به‌صورت تمام‌صفحه به کار می‌رود؛ استریم فرعی (Sub-stream) نسخه‌ای کم‌رزولوشن با بیت‌ریت معمولاً حدود ۰٫۲۵ تا ۱ Mbps است که برای نمایش چندتصویری و اپلیکیشن موبایل ساخته شده، و در دیتاشیت‌های کی دی تی تعداد استریم‌های هر دوربین، معمولاً Dual Stream یا Triple Stream، ذکر شده است. نمایش چندتصویری باید از استریم فرعی استفاده کند، چون هر خانه در هر حال کوچک است: ۱۶ خانه با استریم اصلی دوربین‌های ۴ مگاپیکسل H.265 به ۱۶ × ۳ = ۴۸ Mbps نیاز دارد، اما با استریم فرعی فقط ۱۶ × ۰٫۵ = ۸ Mbps. در NVR، نرم‌افزار VMS یا اپلیکیشن موبایل تنظیم کنید که نمای چندتصویری با استریم فرعی باشد و فقط با باز کردن تمام‌صفحهٔ یک دوربین به استریم اصلی برود. اگر ضبط‌کننده استریم فرعی را هم برای پیش‌نمایش دریافت می‌کند، آن را هم در لینک بین دوربین و ضبط‌کننده حساب کنید.

فریم کلیدی (I-frame) یک تصویر کامل است و حجمش چند برابرِ فریم‌های P است که بین دو فریم کلیدی فقط تغییرات را منتقل می‌کنند؛ هرچه این فاصله کوتاه‌تر باشد، بیت‌ریت میانگین بیشتر می‌شود. این فاصله معمولاً یک تا دو برابر نرخ فریم تنظیم می‌شود، مثلاً ۲۵ تا ۵۰ در ۲۵ فریم بر ثانیه، و کدک‌های هوشمند آن را در صحنه‌های ثابت به‌طور خودکار طولانی‌تر می‌کنند. فاصلهٔ طولانی‌تر پهنای باند را کم می‌کند، اما اگر بسته‌ای گم شود تصویر دیرتر درست می‌شود و در پخش فیلم فقط می‌توان روی فریم‌های کلیدی جابه‌جا شد؛ پس در شبکه‌هایی که بسته گم می‌کنند، مثل لینک‌های بی‌سیم، از فاصله‌های خیلی طولانی پرهیز کنید. فریم‌های کلیدی همچنین جهش‌های کوتاهی بالاتر از بیت‌ریت میانگین ایجاد می‌کنند؛ این هم دلیل دیگری برای گذاشتن حاشیه روی همهٔ لینک‌هاست.

نه دقیقاً؛ بیت‌ریت فقط دادهٔ ویدئو است و سرآیندهای RTP، UDP یا TCP، IP و اترنت حدود ۴ تا ۸٪ به ترافیک روی کابل اضافه می‌کنند. صدا با کدک G.711 حدود ۶۴ kbps به‌علاوهٔ سرآیندهایش اضافه می‌کند و هر استریم دیگری که دوربین می‌فرستد، مثلاً استریم فرعی برای پیش‌نمایش ضبط‌کننده، ترافیک جداگانه‌ای است. هر کلاینتی هم که مستقیم و به‌صورت Unicast به دوربین وصل شود نسخهٔ جداگانه‌ای دریافت می‌کند؛ یعنی سه بیننده روی یک دوربین، ترافیک پورت آن دوربین را سه برابر می‌کنند. حاشیهٔ ۳۰٪ محاسبه‌گر سایت کی دی تی سرآیندها و نوسان‌های معمول را پوشش می‌دهد، اما استریم‌ها و بیننده‌های اضافی را باید جداگانه به محاسبه اضافه کنید.

معمولاً نه؛ در بیشتر سیستم‌ها دوربین در تمام شبانه‌روز به ضبط‌کننده استریم می‌فرستد، چون ضبط‌کننده برای نمایش زنده، تشخیص رویداد و پیش‌ضبط (Pre-record) به تصویر زنده نیاز دارد؛ پس ضبط حرکتی، رویدادی یا زمان‌بندی‌شده در فضای هارد صرفه‌جویی می‌کند نه در پهنای باند شبکه. به همین دلیل محاسبه‌گر سایت کی دی تی ساعت‌های ضبط را فقط در محاسبهٔ فضای هارد به کار می‌برد و توصیهٔ لینک شبکه را فقط بر اساس بیت‌ریت کل می‌دهد. ترافیک فقط وقتی واقعاً کم می‌شود که استریم‌ها قطع شوند؛ مثلاً وقتی دوربین روی کارت حافظهٔ خودش ضبط می‌کند و فقط هنگام نیاز دیده می‌شود، یا وقتی برخی نرم‌افزارهای VMS طوری تنظیم می‌شوند که استریم را فقط هنگام تماشا یا ضبط رویداد دریافت کنند.

محاسبه‌گر سایت کی دی تی حاشیهٔ ۳۰٪ در نظر می‌گیرد: لینکی کافی شمرده می‌شود که بیت‌ریت کل × ۱٫۳ در آن جا شود؛ یعنی یک لینک ۱۰۰ مگابیتی حداکثر با حدود ۷۷ Mbps و یک لینک گیگابیتی با حدود ۷۶۹ Mbps بار شود. این حاشیه نوسان‌های VBR، جهش‌های کوتاه فریم‌های کلیدی، سرآیندهای پروتکل و نمایش زندهٔ معمول را پوشش می‌دهد. جایی که لینک ترافیک دیگری مثل کامپیوترهای اداری را هم حمل می‌کند یا بی‌سیم است، حاشیهٔ بیشتری بگذارید؛ در لینک بی‌سیم بهتر است بیش از حدود نصف سرعت واقعیِ اندازه‌گیری‌شده (Throughput) استفاده نشود. دوربین‌هایی را هم که قرار است در چند سال آینده اضافه شوند در محاسبه بیاورید، چون تعویض لینک‌های اصلی در آینده معمولاً گران‌تر از انتخاب درست آن‌ها از همین حالاست.

مؤثرترین راه‌ها این‌هاست: استفاده از H.265 یا کدک هوشمند (H.265+) به‌جای H.264؛ پایین آوردن رزولوشن دوربین‌هایی که به جزئیات زیاد نیاز ندارند (در مدل محاسبه‌گر سایت کی دی تی، بیت‌ریت یک دوربین ۲ مگاپیکسل حدود یک‌سوم ۸ مگاپیکسل است)؛ کم کردن نرخ فریم دوربین‌های کم‌اهمیت‌تر (۱۵ فریم به‌جای ۲۵ حدود ۳۵٪ صرفه‌جویی دارد)؛ و تعیین سقف مناسب برای بیت‌ریت. برای مثال ۱۶ دوربین ۴ مگاپیکسل با H.264 و ۲۵ فریم ۹۶ Mbps می‌خواهند؛ با H.265 این عدد به ۴۸ Mbps و با ۱۵ فریم به حدود ۳۱ Mbps می‌رسد. در نمایش چندتصویری از استریم فرعی و برای بیننده‌های زیادِ یک دوربین از Multicast استفاده کنید. هر تغییر را روی تصویر شب و صحنه‌های متحرک بررسی کنید، چون کم کردن بیش از حد بیت‌ریت کیفیت را خراب می‌کند.

ظرفیت قابل استفاده را بر بیت‌ریت هر دوربین تقسیم کنید: با حاشیهٔ ۳۰٪ محاسبه‌گر سایت کی دی تی، یک لینک ۱۰۰ مگابیتی حدود ۷۷ Mbps و یک لینک گیگابیتی حدود ۷۶۹ Mbps جا دارد. با دوربین‌های ۴ مگاپیکسل H.265 با حدود ۳ Mbps، این یعنی ۲۵ دوربین روی لینک ۱۰۰ مگابیتی و ۲۵۶ دوربین روی لینک گیگابیتی؛ با دوربین‌های ۴ مگاپیکسل H.264 یا 4K با H.265 که حدود ۶ Mbps دارند، ۱۲ و ۱۲۸ دوربین. در لینک گیگابیتیِ منتهی به NVR، محدودیت اصلی اغلب پهنای باند ورودی خود ضبط‌کننده است که معمولاً از پورت گیگابیتی‌اش کمتر است. پیش از انتخاب، استریم‌های فرعی، بیننده‌های راه دور و دوربین‌های آینده را هم اضافه کنید و به‌جای میانگین، سقف VBR را مبنا بگذارید.

بله؛ استریم یک دوربین فقط چند Mbps است و حتی سقف ۱۶ Mbps که در دیتاشیت بیشتر دوربین‌های تحت شبکهٔ کی دی تی آمده خیلی کمتر از ۱۰۰ Mbps است؛ پورت اترنت خود دوربین هم در دیتاشیت بیشتر مدل‌ها ۱۰/۱۰۰ Mbps ذکر شده است. گلوگاه آپ‌لینک است که استریم همهٔ دوربین‌ها در آن جمع می‌شود: ۲۴ دوربین با ۶ Mbps روی هم ۱۴۴ Mbps و با ۳۰٪ حاشیه ۱۸۷٫۲ Mbps می‌شوند که از توان یک آپ‌لینک ۱۰۰ مگابیتی بیشتر است. به همین دلیل سوئیچ‌های PoE دوربین معمولاً پورت‌های ۱۰۰ مگابیتی را با آپ‌لینک گیگابیتی ترکیب می‌کنند؛ مثل KP-2407H3SFT از کی دی تی با ۲۴ پورت PoE از نوع Fast Ethernet، سه آپ‌لینک RJ45 و سه آپ‌لینک SFP گیگابیتی. آپ‌لینک را به پورت گیگابیتی سوئیچ بعدی یا ضبط‌کننده وصل کنید و مطمئن شوید لینک واقعاً روی ۱۰۰۰ Mbps برقرار شده است.

می‌توانید، اما هر لینکِ این زنجیره ترافیک همهٔ دوربین‌های پشت سرش را حمل می‌کند و لینکِ نزدیک به ضبط‌کننده مجموع کل را. برای مثال، سه سوئیچ پشت سر هم که هر کدام ۱۶ دوربین با ۶ Mbps دارند، روی لینک آخر ۳ × ۱۶ × ۶ = ۲۸۸ Mbps و با ۳۰٪ حاشیه ۳۷۴٫۴ Mbps بار می‌گذارند که حتماً باید گیگابیتی باشد. هر سوئیچ اضافه یک نقطهٔ خرابی دیگر هم هست که با از کار افتادنش همهٔ دوربین‌های پشت سرش قطع می‌شوند؛ آرایش ستاره‌ای، با آپ‌لینک گیگابیتی (یا فیبر نوری) جداگانه برای هر سوئیچ دسترسی به سوئیچ اصلی کنار ضبط‌کننده، بار را تقسیم می‌کند و عیب‌یابی را ساده‌تر می‌کند. ظرفیت سوئیچینگ دیتاشیت (مثلاً ۱۲۸ Gbps برای سوئیچی با ۲۴ پورت گیگابیتی و ۴ آپ‌لینک ۱۰ گیگابیتی) را هم با بیت‌ریت دوربین‌ها مقایسه نکنید؛ ترافیک همه از همان یک پورت آپ‌لینک عبور می‌کند و محدودیت واقعی سرعت همان پورت است.

هر NVR یک سقف پهنای باند ورودی (ضبط) دارد که در دیتاشیتش با عنوان Input Bandwidth آمده و معمولاً از پورت گیگابیتی‌اش کمتر است: در دیتاشیت NVRهای 4K کی دی تی این عدد برای مدل‌های ۴ کانال ۴۰ Mbps، ۸ کانال ۸۰ Mbps، ۱۶ کانال ۱۶۰ Mbps و ۳۲ کانال ۲۵۶ Mbps است، برای مدل‌های 8K برابر ۱۰۲۴ Mbps یا ۵۱۲ Mbps وقتی RAID فعال است، و برای مدل‌های ۶۴ کانال 4K بین ۳۲۰ تا ۵۰۰ Mbps با مدیریت هوشمند پهنای باند یا ۲۰۰ Mbps با RAID. برای مثال، یک NVR ۱۶ کاناله با سقف ۱۶۰ Mbps، ۱۶ دوربین 4K با H.265 و حدود ۶ Mbps (روی هم ۹۶ Mbps) را می‌پذیرد، اما با H.264 و حدود ۱۲ Mbps برای هر دوربین (۱۹۲ Mbps) نه. وقتی مجموع از این سقف بیشتر شود، بسته به مدل، ضبط‌کننده کانال را اضافه نمی‌کند، پیام کمبود پهنای باند می‌دهد یا فریم از دست می‌دهد. بیت‌ریت استریم‌های ضبط‌شدهٔ همهٔ کانال‌ها را با سقف VBR جمع بزنید و مجموع را زیر Input Bandwidth نگه دارید؛ فعال کردن RAID ممکن است این سقف را کمتر کند.

این عدد حداکثر مجموع ترافیکی است که ضبط‌کننده می‌تواند هم‌زمان به کلاینت‌ها بفرستد: نمایش زنده و پخش فیلم در نرم‌افزار VMS، رابط وب و اپلیکیشن موبایل، و دانلود فیلم‌های ضبط‌شده. در دیتاشیت‌های کی دی تی این عدد از ۸۰ Mbps در مدل‌های ابتدایی تا ۲۵۶ Mbps در بسیاری از مدل‌های 4K با ۱۶ و ۳۲ کانال و ۸۰۰ Mbps (با RAID فعال ۴۰۰ Mbps) در مدل‌های 8K متغیر است. چهار اپراتور که هر کدام ۱۶ دوربین را با استریم فرعی ۰٫۵ Mbps می‌بینند، ۴ × ۱۶ × ۰٫۵ = ۳۲ Mbps مصرف می‌کنند، اما اگر هر کدام استریم‌های اصلی ۳ Mbps را باز کنند، مجموع به ۴ × ۱۶ × ۳ = ۱۹۲ Mbps می‌رسد که از ۸۰ Mbps بیشتر است. اپراتورها را در نمای چندتصویری روی استریم فرعی نگه دارید؛ روی پورت گیگابیتی Full-duplex این ترافیک خروجی از ظرفیت دریافت تصویر دوربین‌ها کم نمی‌کند، ولی همچنان به سقف Output Bandwidth ضبط‌کننده محدود است.

وقتی بیت‌ریت کل × ۱٫۳ از ۱۰۰۰ Mbps بیشتر شود؛ همان نقطه‌ای که محاسبه‌گر سایت کی دی تی چند ضبط‌کننده یا لینک ۱۰ گیگابیتی را توصیه می‌کند. برای مثال، ۲۰۰ دوربین 4K با H.265 و حدود ۶ Mbps روی هم ۱۲۰۰ Mbps و با حاشیه ۱۵۶۰ Mbps می‌شوند؛ در این حالت سوئیچ‌های دسترسی را با آپ‌لینک ۱۰ گیگابیتی به سوئیچ اصلی وصل کنید، مثلاً با سوئیچی مثل KP-4806H5SM3 از کی دی تی که ۴۸ پورت PoE گیگابیتی و شش آپ‌لینک SFP+ با سرعت ۱۰ گیگابیت دارد، و دوربین‌ها را بین چند ضبط‌کننده تقسیم کنید که پهنای باند ورودی هر کدام سهمش را پوشش دهد. تجمیع لینک (LACP؛ استاندارد IEEE 802.1AX که پیش‌تر 802.3ad نامیده می‌شد) چند پورت گیگابیتی هم ظرفیت را بالا می‌برد، اما استریم‌های مختلف را بین لینک‌های عضو پخش می‌کند و هیچ استریمی به‌تنهایی از بیش از یک لینک استفاده نمی‌کند. برای مسیرهای بک‌بون بلندتر از سقف ۱۰۰ متری اترنت مسی از فیبر نوری استفاده کنید.

در Unicast هر بیننده نسخهٔ جداگانه‌ای از استریم دریافت می‌کند و مبدأ به اندازهٔ تعداد بیننده‌ها × بیت‌ریت ترافیک می‌فرستد؛ در Multicast مبدأ فقط یک نسخه می‌فرستد و سوئیچ‌ها آن را فقط به پورت‌هایی می‌رسانند که دستگاهشان عضو گروه شده است. ده ایستگاه اپراتوری که همگی یک دوربین ۴ Mbps را می‌بینند، با Unicast به ۴۰ Mbps و با Multicast فقط به ۴ Mbps از آن دوربین نیاز دارند؛ پیجینگ به ۵۰ اسپیکر تحت شبکه با G.711 هم با Unicast حدود ۴٫۴ Mbps و با Multicast حدود ۸۷ kbps ترافیک دارد. Multicast به IGMP Snooping روی سوئیچ‌ها و یک IGMP Querier در همان VLAN نیاز دارد، وگرنه سوئیچ‌ها استریم را مثل ترافیک Broadcast به همهٔ پورت‌ها می‌فرستند، و معمولاً فقط داخل شبکهٔ محلی کار می‌کند نه روی اینترنت. در دیتاشیت دوربین‌ها و NVRهای کی دی تی هر دو روش Multicast و Unicast آمده است؛ نرم‌افزار نمایش هم باید از آن پشتیبانی کند.

اگر لینک‌ها ظرفیت اضافه داشته باشند می‌توانند سوئیچ‌ها را به اشتراک بگذارند، اما دوربین‌ها در تمام شبانه‌روز جریان سنگین و پیوسته‌ای می‌فرستند و یک کپی فایل بزرگ یا پشتیبان‌گیری روی همان آپ‌لینک ممکن است آن را اشباع کند و باعث افتادن فریم و وقفه در ضبط شود. دست‌کم دوربین‌ها و ضبط‌کننده‌ها را در یک VLAN جداگانه بگذارید، آپ‌لینک‌های مشترک را برای مجموع ترافیک دوربین‌ها و اداره طراحی کنید و با QoS بالاترین اولویت را به صدا و به تصویر اولویتی بالاتر از داده‌های حجیم بدهید. در سیستم‌های بزرگ یا جایی که ضبط حیاتی است، شبکهٔ فیزیکی جداگانه با سوئیچ‌های مخصوص دوربین ساده‌ترین راه برای تضمین پهنای باند است و از نظر امنیت هم دوربین‌ها را از دستگاه‌های اداری جدا نگه می‌دارد.

آنچه اهمیت دارد سرعت آپلود محل نصب است، نه سرعت دانلودی که معمولاً در معرفی سرویس‌های اینترنت اعلام می‌شود؛ چون تصویر از محل نصب به سمت بیننده ارسال می‌شود و هر بینندهٔ راه دور نسخهٔ جداگانه‌ای دریافت می‌کند. آنچه را که هم‌زمان دیده می‌شود جمع بزنید: چهار دوربین با استریم فرعی ۰٫۵ Mbps حدود ۲ Mbps، یک استریم اصلی دوربین ۴ مگاپیکسل H.265 حدود ۳ Mbps، و اگر دو نفر هم‌زمان ببینند دو برابر، به‌علاوهٔ حاشیهٔ اطمینان. در بسیاری از اتصال‌های ADSL آپلود فقط حدود ۰٫۵ تا ۱ Mbps است که برای یک یا دو استریم فرعی کافی است، در حالی که VDSL، فیبر نوری (FTTH) و بسیاری از اتصال‌های 4G/TD-LTE آپلود بیشتری دارند؛ آپلود واقعی را با تست سرعت در همان محل اندازه بگیرید. اگر آپلود کم است، برای مشاهدهٔ راه دور از استریم فرعی یا استریم سوم با بیت‌ریت پایین‌تر، تعداد تصویر کمتر و H.265 استفاده کنید.

حجم فایل برابر بیت‌ریت ضبط × مدت زمان است: یک ساعت فیلم با ۴ Mbps می‌شود ۴ × ۳۶۰۰ ÷ ۸ = ۱۸۰۰ MB، یعنی حدود ۱٫۸ GB. سرعت دانلود را آپلود محل نصب محدود می‌کند، پس زمان لازم تقریباً برابر مدت فیلم × (بیت‌ریت ضبط ÷ آپلود در دسترس) به‌علاوهٔ کمی سربار است: با آپلود ۲ Mbps، یک ساعت فیلم ۴ Mbps حدود ۲ ساعت طول می‌کشد، در حالی که روی شبکهٔ محلی معمولاً چند دقیقه کافی است. پخش فیلم از راه دور با سرعت عادی هم به آپلودی دست‌کم برابر بیت‌ریت ضبط نیاز دارد؛ پس برای فیلم‌های طولانی، خروجی را در همان محل بگیرید، فقط کلیپ رویدادهای لازم را دانلود کنید یا اگر ضبط‌کننده امکانش را دارد، استریمی با بیت‌ریت پایین‌تر را پخش کنید.

حجم مصرفی بر حسب مگابایت در ساعت برابر بیت‌ریت بر حسب Mbps × ۴۵۰ است (۳۶۰۰ ثانیه تقسیم بر ۸ بیت در هر بایت). یک استریم فرعی ۰٫۵ Mbps حدود ۲۲۵ MB در ساعت، چهار استریم این‌چنینی (۲ Mbps) حدود ۹۰۰ MB در ساعت و استریم اصلی دوربین ۴ مگاپیکسل H.265 با ۳ Mbps حدود ۱٫۳۵ GB در ساعت مصرف می‌کند. محلی که به‌طور پیوسته ۲ Mbps را با 4G به یک مرکز پایش می‌فرستد، روزانه ۲۱٫۶ GB و در ۳۰ روز حدود ۶۴۸ GB مصرف می‌کند که از بستهٔ حجمی 4G محل نصب کم می‌شود؛ اگر بیننده هم روی اینترنت حجمی باشد، از بستهٔ او هم کم می‌شود. در اتصال‌های حجمی، فقط هنگام نیاز و با استریم فرعی تماشا کنید و ضبط را روی NVR محلی یا کارت حافظه نگه دارید، نه اینکه آن را از طریق اینترنت بفرستید.

هر شعبه برای استریم‌هایی که مرکز از آن دریافت می‌کند به آپلود نیاز دارد و مرکز برای مجموع همهٔ شعبه‌ها به دانلود. برای مثال، اگر مرکز از هر یک از ۱۰ شعبه ۴ دوربین را با استریم فرعی ۰٫۵ Mbps ببیند، هر شعبه ۲ Mbps آپلود (با ۳۰٪ حاشیه ۲٫۶ Mbps) و مرکز ۲۰ Mbps دانلود (با حاشیه ۲۶ Mbps) لازم دارد. ضبط متمرکز همهٔ شعبه‌ها با استریم اصلی باری کاملاً متفاوت است: ۱۰ شعبه × ۸ دوربین × ۳ Mbps یعنی ۲۴۰ Mbps ترافیک پیوسته که روی اینترنت به‌ندرت عملی است؛ پس طراحی معمول این است که هر شعبه به‌صورت محلی ضبط کند و مرکز تصویر زنده را ببیند یا کلیپ‌ها را هنگام نیاز دریافت کند. اگر شعبه‌ها با شبکهٔ اختصاصی یا VPN به هم وصل‌اند، سربار کپسوله‌سازی آن را هم در نظر بگیرید و ترافیک تلفن و سیستم‌های اداری روی همان لینک‌ها را فراموش نکنید.

سرعت اسمی، مثلاً ۳۰۰ Mbps برای 802.11n با پیکربندی 2×2 روی کانال ۴۰ مگاهرتزی یا ۸۶۷ Mbps برای 802.11ac با پیکربندی 2×2 روی ۸۰ مگاهرتز، نرخ خامِ رادیویی است که بین هر دو جهت و همهٔ دستگاه‌های روی همان کانال تقسیم می‌شود. سرعت واقعی انتقال در بهترین حالت معمولاً حدود نصف آن است و با افزایش فاصله، مانع، تداخل و ضعیف شدن سیگنال کمتر هم می‌شود. پس از نصب، سرعت واقعی را اندازه بگیرید، مثلاً با iperf3 بین دو لپ‌تاپ، و دوربین‌ها را حداکثر برای حدود نصف عدد اندازه‌گیری‌شده برنامه‌ریزی کنید: اگر لینکی که با عنوان ۳۰۰ Mbps فروخته شده ۱۲۰ Mbps اندازه‌گیری شد، بار دوربین‌ها را حدود ۶۰ Mbps نگه دارید، مثلاً ۲۰ دوربین ۴ مگاپیکسل H.265 با ۳ Mbps. باند ۵ گیگاهرتز را ترجیح دهید، مسیر دید مستقیم آنتن‌ها را باز نگه دارید و با تعیین سقف VBR نگذارید اوج‌های بیت‌ریت لینک را اشباع کنند.

حدود نصف سرعت واقعی‌ای را که در محل دوربین‌ها اندازه می‌گیرید بر بیت‌ریت هر دوربین تقسیم کنید: اگر مودم خانگی روی باند ۲٫۴ گیگاهرتز در محل دوربین‌ها ۴۰ Mbps سرعت واقعی بدهد، حدود ۲۰ Mbps قابل استفاده است که تقریباً برای ده دوربین ۲ مگاپیکسل H.265 با ۲ Mbps کافی است. عدد واقعی اغلب کمتر است، چون دوربینی که سیگنال ضعیفی دارد با سرعت پایینی ارتباط برقرار می‌کند، زمان بسیار بیشتری از کانال را اشغال می‌کند و همهٔ دستگاه‌های دیگرِ روی همان کانال، از جمله گوشی‌ها و لپ‌تاپ‌ها، را کند می‌کند. اکسس‌پوینت را جایی بگذارید که دوربین‌ها سیگنال قوی بگیرند، اگر دوربین‌ها پشتیبانی می‌کنند از باند ۵ گیگاهرتز استفاده کنید و دوربین‌های پرترافیک یا دور را با کابل وصل کنید که همچنان مطمئن‌ترین انتخاب برای ضبط پیوسته است.

با بسته‌های ۲۰ میلی‌ثانیه‌ای، هر تماس با کدک G.711 (نرخ کدک ۶۴ kbps) در هر جهت حدود ۸۰ kbps در لایهٔ IP و حدود ۸۷٫۲ kbps روی اترنت مصرف می‌کند؛ کدک پهن‌باند G.722 معمولاً همین مقدار و G.729 (نرخ کدک ۸ kbps) حدود ۳۱٫۲ kbps روی اترنت. بنابراین ۳۰ تماس هم‌زمان با G.711 فقط حدود ۲٫۶ Mbps در هر جهت لازم دارد و ترانک SIP روی اینترنت برای هر تماس هم‌زمان حدود ۸۰ تا ۹۰ kbps هم در آپلود و هم در دانلود می‌خواهد (مقدار دقیق به سربار لینک بستگی دارد). در صدا، تأخیر، لرزش تأخیر (Jitter) و گم شدن بسته‌ها از خود پهنای باند مهم‌ترند: توصیهٔ ITU-T G.114 این است که تأخیر یک‌طرفه زیر ۱۵۰ میلی‌ثانیه بماند؛ پس هر جا صدا با تصویر یا داده لینک مشترک دارد، با QoS به آن اولویت بدهید (DSCP EF با مقدار ۴۶).

نشانه‌های معمول عبارت‌اند از تصویر پرش‌دار یا ثابت‌مانده، بلوک‌های خاکستری یا کشیده که روی تصویر پخش می‌شوند (گم شدن بسته‌ها، به‌ویژه در فریم‌های کلیدی)، تأخیر چندثانیه‌ای نمایش زنده، وقفه در فیلم‌های ضبط‌شده و هشدار پهنای باند در NVR؛ این نشانه‌ها معمولاً وقتی ظاهر می‌شوند که تعداد زیادی دوربین هم‌زمان باز شود، یا شب‌ها و در صحنه‌های شلوغ که استریم‌های VBR به اوج می‌رسند. برای اطمینان، بیت‌ریت‌های هر لینک را جمع بزنید و با ظرفیت آن و با Input Bandwidth ضبط‌کننده مقایسه کنید، میزان استفاده، خطاهای پورت‌ها (مثل خطای CRC) و سرعت واقعی برقرارشدهٔ لینک را در سوئیچ‌های مدیریتی ببینید (کابل یا کانکتور معیوب می‌تواند لینک گیگابیتی را روی ۱۰۰ Mbps نگه دارد) و بررسی کنید که آیا با رفتن نمایش به استریم فرعی یا بستن چند دوربین مشکل برطرف می‌شود. اگر مشکل فقط در یک دوربین و در همهٔ ساعات دیده می‌شود، علت احتمالاً کابل، تغذیه یا تنظیمات همان دوربین است.

برای دوربین‌ها، بیت‌ریت لحظه‌ای را در صفحهٔ وضعیت کانال یا شبکهٔ NVR بخوانید، یا در سوئیچ مدیریتی که ترافیک پورت هر دوربین نرخ واقعی آن را نشان می‌دهد؛ نرم‌افزارهای پایش مبتنی بر SNMP هم می‌توانند ترافیک پورت‌ها را در یک شبانه‌روز کامل نمودار کنند تا اوج‌ها هم دیده شوند. برای یک لینک، iperf3 را بین دو کامپیوتر در دو سر آن اجرا کنید (آزمون TCP سرعت قابل استفاده را نشان می‌دهد و آزمون UDP گم شدن بسته‌ها و لرزش تأخیر را هم)، و برای اینترنت، در همان محل تست سرعت بگیرید و به عدد آپلود نگاه کنید. نتیجه را با محاسبه‌تان مقایسه کنید: اگر بیت‌ریت‌های واقعی بیشتر از فرض شما هستند، پیش از اضافه کردن دوربین، محاسبه را اصلاح کنید یا سقف‌ها را پایین بیاورید.

بله. دکمهٔ «درخواست طراحی پروژه» در صفحهٔ محاسبه‌گر فضای هارد درخواست شما را به واحد فروش کی دی تی می‌فرستد که کارشناسانش ضبط‌کننده، هارد دیسک و شبکهٔ پروژهٔ شما را طراحی می‌کنند و دوربین و NVR مناسب را پیشنهاد می‌دهند. برای پاسخ دقیق، تعداد دوربین‌های هر نوع با رزولوشن، کدک و نرخ فریم، نقشهٔ ساده‌ای از محل با ساختمان‌ها، فاصلهٔ کابل‌ها و لینک‌های بی‌سیم، تعداد اپراتورها و بیننده‌های راه دوری که هم‌زمان تصویر را می‌بینند، نوع اتصال اینترنت و آپلود اندازه‌گیری‌شدهٔ آن، و مدل سوئیچ‌ها و ضبط‌کننده‌هایی را که از قبل دارید بفرستید. لینک محاسبهٔ خودتان با دکمهٔ «کپی لینک این محاسبه» هم در وقت صرفه‌جویی می‌کند.