سوئیچ‌های شبکه

سه عدد را حساب کنید: تعداد پورت، بودجهٔ PoE و سرعت آپ‌لینک. برای پورت‌ها، تعداد دوربین‌ها را با یک یا دو پورت برای NVR و آپ‌لینک جمع کنید و حدود 20 درصد هم برای توسعه اضافه کنید؛ برای 16 دوربین یک مدل 24 پورت مناسب است. برای توان، هر دوربین ثابت را مثلاً 12 W فرض کنید (معمولاً 6 تا 16 W): 16 × 12 = 192 W در دوربین‌ها، تقسیم بر 0.85 برای افت کابل حدود 226 W و با 20 درصد حاشیه حدود 271 W در سوئیچ، پس بودجهٔ PoE حدود 300 W یا بیشتر لازم است. پورت دوربین‌ها برای دوربین‌های معمول می‌تواند 100 Mbps باشد، اما لینک سوئیچ به NVR باید گیگابیتی باشد و اگر VLAN یا پایش از راه دور می‌خواهید، مدل Lite-Managed یا مدیریتی بگیرید. نمونه‌های کی دی تی: اگر توسعه‌ای در کار نیست، KP-1606J3SFT با 16 پورت PoE و بودجهٔ 400 W، و در غیر این صورت KP-2408H4SMU با 24 پورت PoE گیگابیتی و بودجهٔ 600 W.

سوئیچ غیرمدیریتی (Unmanaged) صفحهٔ تنظیم ندارد و به‌محض روشن شدن کار می‌کند؛ برای یک شبکهٔ ساده با یک زیرشبکه کافی است، مثل KP-0804H4SF که قابلیت‌های هوشمند AI آن با DIP switch انتخاب می‌شود. سوئیچ Lite-Managed یا Smart یک صفحهٔ وب دارد و امکانات پایه‌ای مثل VLAN، QoS، Port Mirror، محدود کردن سرعت پورت و خاموش و روشن کردن PoE را فراهم می‌کند؛ KP-0406H4SLMT نمونه‌ای از آن است. سوئیچ مدیریتی (Managed) علاوه بر وب، کنسول و CLI دارد و برای امنیت، چند VLAN، پایش و شبکه‌های بزرگ‌تر لازم است؛ مثلاً KP-2408H4SMU (لایه 2) و KP-2404H5SM3U (لایه 3) از راه وب، کنسول، Telnet و SSH مدیریت می‌شوند. قاعدهٔ ساده: اگر فقط PoE و اتصال می‌خواهید غیرمدیریتی، اگر باید شبکه را جدا و پایش کنید Lite-Managed، و اگر به امنیت و کنترل کامل نیاز دارید مدیریتی بگیرید.

سوئیچ لایه 2 فریم‌ها را فقط با آدرس MAC داخل یک شبکه (VLAN) جابه‌جا می‌کند و برای وصل کردن دوربین‌ها، NVR و کامپیوترهای یک زیرشبکه کافی است. سوئیچ لایه 3 علاوه بر این بین VLAN‌ها و زیرشبکه‌های مختلف مسیریابی می‌کند (Inter-VLAN Routing) و این کار را با سرعت سخت‌افزار انجام می‌دهد؛ در مدل‌های بزرگ‌تر مسیریابی ایستا و پویا هم دارد. به لایه 3 وقتی نیاز دارید که چند VLAN دارید و باید با هم ارتباط داشته باشند (مثلاً VLAN دوربین‌ها و VLAN سرور VMS)، تعداد زیرشبکه‌ها زیاد است یا سوئیچ در هستهٔ شبکه قرار می‌گیرد. اگر فقط یک زیرشبکه دارید، لایه 2 ارزان‌تر و ساده‌تر است و مسیریابی را می‌توان به روتر یا فایروال سپرد. نمونه‌های لایه 3 کی دی تی: KC-2800H5SM3، KP-4806H5SM3 و سری Carbon مثل KS-C24G-T-6YQ.

در مدل‌های KP، دو رقم اول تعداد پورت‌های PoE و دو رقم بعدی تعداد پورت‌های دیگر (آپ‌لینک) را نشان می‌دهد؛ مثلاً KP-0804H4SF یعنی 8 پورت PoE و 4 پورت دیگر، و KP-2404H5SM3U یعنی 24 پورت PoE و 4 پورت آپ‌لینک. Fast Ethernet یعنی همهٔ پورت‌ها 10/100 Mbps هستند؛ Semi Gigabit (نیمه‌گیگابیت) یعنی پورت‌های PoE از نوع 10/100 Mbps و آپ‌لینک‌ها گیگابیتی‌اند (بعضی مدل‌ها یک یا دو پورت PoE گیگابیتی هم دارند)؛ Full Gigabit یعنی همهٔ پورت‌ها گیگابیتی‌اند؛ و 10 Gigabit یعنی مدل آپ‌لینک 10 Gbps دارد. PoE+‎ یعنی استاندارد 802.3at با حداکثر 30 W برای هر پورت، Hi-PoE یعنی مدلی با پورت‌هایی تا 90 W طبق 802.3bt (در بعضی مدل‌ها فقط چند پورت اول)، AI یعنی قابلیت‌های هوشمند با DIP switch مثل VLAN، Extend و Watchdog، و Lite-Managed یعنی مدیریت ساده از راه وب. پیشوند KP سوئیچ‌های PoE، KC سوئیچ‌های هستهٔ بدون PoE و KS-C سری Carbon مخصوص دیتاسنتر را نشان می‌دهد.

استاندارد IEEE 802.3af (همان PoE یا نوع 1) در خروجی پورت (PSE) تا 15.4 W می‌دهد و به دستگاه (PD) حداکثر 12.95 W می‌رسد؛ استاندارد IEEE 802.3at (همان PoE+‎ یا نوع 2) در پورت 30 W و در دستگاه 25.5 W؛ و IEEE 802.3bt که با نام‌های PoE++‎ و Hi-PoE هم عرضه می‌شود، در نوع 3 در پورت 60 W و در دستگاه 51 W و در نوع 4 در پورت 90 W و در دستگاه 71.3 W. اختلاف این دو عدد توانی است که در مقاومت کابل تلف می‌شود (حدود 15 تا 21 درصد در بدترین حالت یعنی کابل 100 متری)، پس مصرف دوربین را باید با عدد سمت دستگاه (PD) مقایسه کنید، نه با عدد سمت پورت. استانداردهای af و at از دو جفت سیم استفاده می‌کنند و bt در صورت نیاز از هر چهار جفت، و در همهٔ آن‌ها سوئیچ اول دستگاه را شناسایی و رده‌بندی می‌کند و بعد برق می‌دهد.

بودجهٔ PoE مجموع توانی است که منبع تغذیهٔ سوئیچ می‌تواند هم‌زمان به همهٔ پورت‌ها بدهد و معمولاً از جمع توان مجاز پورت‌ها کمتر است؛ مثلاً KP-2408H4SMU با 24 پورت PoE (چهار پورت اول تا 90 W) بودجهٔ کل آن 600 W است. برای محاسبه، مصرف واقعی همهٔ دستگاه‌ها را جمع کنید، آن را برای افت کابل (یک تخمین محافظه‌کارانه) بر 0.85 تقسیم کنید و برای نوسان مصرف 20 درصد حاشیه بگذارید. مثال: 12 دوربین ثابت 10 W و 2 دوربین PTZ با 25 W یعنی 12 × 10 + 2 × 25 = 170 W در دستگاه‌ها؛ 170 ÷ 0.85 = 200 W و با 20 درصد حاشیه 240 W، پس سوئیچی با بودجهٔ 250 W یا بیشتر لازم است. اگر سوئیچ توان را بر اساس کلاس رزرو می‌کند، هر دستگاه کلاس 3 حتی با مصرف کمتر 15.4 W و هر دستگاه کلاس 4 مقدار 30 W را اشغال می‌کند (اینجا 12 × 15.4 + 2 × 30 = 244.8 W)، پس روش تخصیص را هم در دیتاشیت بخوانید.

نه؛ توان پورت فقط سقف مجاز است و هر دستگاه همان مقداری را می‌کشد که لازم دارد، پس دوربین 8 W روی پورت 90 W هم فقط 8 W مصرف می‌کند. طبق مشخصات دوربین‌های کی دی تی، دوربین‌های ثابت و دام معمولاً حدود 6 تا 16 W مصرف می‌کنند و با PoE استاندارد یعنی 802.3af یا با PoE+‎ یعنی 802.3at کار می‌کنند، دوربین‌های گردان (PTZ) اغلب 25 تا 30 W به PoE+‎ نیاز دارند و بعضی دوربین‌های ضدانفجار تا 60 W طبق 802.3bt. دستگاه‌های پرمصرف دیگر، مثل دوربین‌های دارای هیتر در محیط سرد یا بعضی اکسس‌پوینت‌ها، هم ممکن است بیش از 25 W بخواهند و فقط برای همین‌ها به پورت 802.3bt یا Hi-PoE نیاز دارید. مهم‌تر از توان هر پورت، بودجهٔ کل سوئیچ و تعداد پورت‌های bt است؛ مثلاً در KP-2408H4SMU فقط چهار پورت اول تا 90 W می‌دهند.

مصرف دوربین ثابت نیست: شب‌ها با روشن شدن LED‌های IR، در سرما با هیتر و هنگام حرکت PTZ توان مصرفی بالا می‌رود؛ مثلاً هشت دوربینی که روز 7 W (جمعاً 56 W) مصرف می‌کنند، شب با 12 W برای هر کدام به 96 W می‌رسند. اگر جمع مصرف از بودجهٔ PoE سوئیچ بگذرد یا یک دوربین بیش از سقف توان پورت خود بکشد، سوئیچ برای حفاظت از خودش برق یک یا چند پورت را قطع می‌کند و دوربین ری‌استارت می‌شود؛ به همین دلیل مشکل فقط شب‌ها یا هنگام حرکت PTZ دیده می‌شود. طراحی را بر اساس بیشترین مصرف انجام دهید و دست‌کم 20 درصد از بودجه را خالی بگذارید، دوربین‌های پرمصرف را روی پورت‌های قوی‌تر یا سوئیچ دیگر ببرید و اگر سوئیچ صفحهٔ وب دارد، وضعیت PoE پورت‌ها را در آن بررسی کنید. کابل بلند یا نامرغوب هم افت ولتاژ را بالا می‌برد و همین علائم را ایجاد می‌کند.

به‌ترتیب سه چیز را بررسی کنید: اول اینکه دستگاه واقعاً از PoE استاندارد 802.3af یا 802.3at یا 802.3bt پشتیبانی کند، نه PoE پسیو 24 V و نه ورودی فقط 12 V؛ دوم اینکه توان موردنیاز آن از توان پورت بیشتر نباشد (دستگاهی که 25 W می‌خواهد از پورت 15.4 W یا اصلاً روشن نمی‌شود یا با قابلیت‌های کمتر کار می‌کند) و بودجهٔ کل سوئیچ تمام نشده باشد؛ سوم اینکه کابل از مس خالص و هر هشت رشته‌اش درست پانچ شده و طولش کمتر از 100 متر باشد، چون کابل CCA یا کانکتور معیوب ممکن است جلوی رسیدن برق را بگیرد. برای عیب‌یابی سریع، همان دوربین را با یک کابل کوتاه و سالم به پورت دیگر وصل کنید و یک دستگاه PoE سالم را روی پورت مشکوک امتحان کنید؛ تستر PoE ولتاژ و کلاس پورت را نشان می‌دهد و مشخص می‌کند برق تا کجا می‌رسد. اگر سوئیچ Lite-Managed یا مدیریتی است، مطمئن شوید PoE پورت در صفحهٔ وب خاموش (Disable) نشده باشد.

دستگاه غیر PoE مثل لپ‌تاپ، NVR یا چاپگر آسیب نمی‌بیند: پورت PoE استاندارد اول با ولتاژ کم دستگاه را می‌آزماید و فقط اگر مقاومت شناسایی یک دستگاه PoE (حدود 25 kΩ) را ببیند برق اصلی را وصل می‌کند. برعکس، دستگاه PoE پسیو (مثلاً 24 V) از پورت استاندارد برق نمی‌گیرد و باید اینجکتر مخصوص خودش را داشته باشد، و اینجکتر پسیو همیشه‌روشن را هرگز به دستگاه معمولی وصل نکنید، چون می‌تواند پورت آن را بسوزاند. برای دوربینی که فقط 12 V می‌خواهد، از اسپلیتر PoE فعال (ورودی 802.3af یا 802.3at و خروجی 12 V) یا آداپتور جدا استفاده کنید و توان اسپلیتر را بیشتر از مصرف دوربین با IR بگیرید. دستگاه‌های PoE استاندارد از هر سازنده‌ای با سوئیچ PoE استاندارد کار می‌کنند، چون شناسایی و رده‌بندی بین آن‌ها یکسان است، و دستگاه قدیمی‌تر (مثلاً af) به پورت جدیدتر (مثلاً bt) وصل می‌شود و فقط همان توانی را می‌گیرد که لازم دارد.

برای PoE کابل مس خالص (Solid Copper) از ردهٔ Cat5e یا بهتر بخرید؛ برای دستگاه‌های 802.3af و 802.3at، Cat5e کافی است و برای 802.3bt که 60 تا 90 W می‌دهد یا وقتی چند کابل پرمصرف در یک مسیر کنار هم هستند، Cat6 یا Cat6A بهتر است چون معمولاً هادی ضخیم‌تری دارد و در نتیجه مقاومت و گرمای کمتری دارد. کابل CCA (آلومینیوم با روکش مس) ارزان‌تر است ولی مقاومت الکتریکی آن حدود 1.5 برابر مس است، پس افت ولتاژ و گرمای PoE بیشتر می‌شود، شکننده است و طبق استاندارد کابل‌کشی TIA-568 پذیرفته نیست؛ نتیجه‌اش دوربینی است که حتی زیر 100 متر ری‌استارت می‌شود یا برق نمی‌گیرد. قبل از پنهان کردن کابل در دیوار یا کانال، آن را با تستر کابل ببینید تا سیم‌بندی هر هشت رشته و طول کابل درست باشد.

اینجکتر PoE فقط به یک دستگاه برق می‌دهد و بین یک سوئیچ معمولی و دستگاه قرار می‌گیرد (داده از آن عبور می‌کند و برق به آن اضافه می‌شود)، پس وقتی فقط یک یا دو دوربین پراکنده دارید یا سوئیچ فعلی PoE ندارد انتخاب مناسبی است؛ هر اینجکتر پریز برق و آداپتور جداگانه لازم دارد. سوئیچ PoE برای چند دستگاه در یک محل بهتر است، چون همه را با یک منبع تغذیه، یک UPS و یک نقطهٔ مانیتورینگ تغذیه می‌کند و معمولاً مرتب‌تر و از نظر هزینه به‌صرفه‌تر است. در هر دو حالت مجموع طول کابل از سوئیچ تا دستگاه، شامل کابل بین سوئیچ و اینجکتر، نباید از 100 متر بیشتر شود و استاندارد اینجکتر (af، at یا bt) باید دست‌کم با نیاز دستگاه برابر باشد.

واچ‌داگ قابلیتی است که سوئیچ با آن دستگاه‌های متصل به PoE را زیر نظر می‌گیرد و اگر دستگاهی دیگر پاسخ ندهد، برق همان پورت را قطع و دوباره وصل می‌کند؛ مثل این است که کسی کابل را از پورت جدا و دوباره وصل کند، بدون رفتن به محل نصب. در سوئیچ‌های AI PoE+‎ کی دی تی مثل KP-0403H2FT و KP-0803H2FT این قابلیت به‌طور پیش‌فرض روشن است و در KP-0804H4SF با DIP switch شمارهٔ 3 روشن می‌شود، بدون نیاز به برنامه‌ریزی. واچ‌داگ فقط خطاهایی را برطرف می‌کند که با ری‌استارت درست می‌شوند، مثل هنگ کردن نرم‌افزار دوربین یا اکسس‌پوینت؛ اگر دستگاه مرتب ری‌استارت می‌شود، علت واقعی مثل بودجهٔ PoE، کابل یا خرابی خود دستگاه را پیدا کنید. سوئیچ Lite-Managed مثل KP-0406H4SLMT هم مدیریت روشن و خاموش PoE را از صفحهٔ وب دارد و می‌توانید دستگاه را دستی ری‌استارت کنید.

استانداردهای کابل‌کشی مسی (IEEE 802.3، TIA-568 و ISO/IEC 11801) برای 10BASE-T، 100BASE-TX و 1000BASE-T حداکثر 100 متر را تعریف می‌کنند: 90 متر کابل ثابت به‌علاوهٔ حداکثر 10 متر پچ‌کورد؛ بیشتر از آن، تضعیف سیگنال و افت ولتاژ PoE باعث قطعی و ری‌استارت می‌شود. سه راه عملی دارید: یک سوئیچ یا اکستندر PoE در میانهٔ مسیر بگذارید تا هر قطعه زیر 100 متر بماند؛ از فیبر نوری با مدیاکانورتر یا ماژول SFP استفاده کنید و در سر دیگر برق محلی یا یک سوئیچ PoE قرار دهید؛ یا در سوئیچ‌هایی که حالت Extend دارند، مثل سری AI PoE+‎ کی دی تی، تا 250 متر با سرعت 10 Mbps کار کنید. برای فاصله‌های خیلی بلند یا مسیرهای بیرونی، فیبر مطمئن‌ترین انتخاب است، چون محدودیت 100 متر را ندارد و اگر غیرفلزی باشد مسیر القای صاعقه را هم قطع می‌کند.

در سوئیچ‌های AI PoE+‎ کی دی تی مثل KP-0403H2FT، KP-0803H2FT و KP-0804H4SF با روشن کردن DIP switch مربوط (شمارهٔ 2 در دو مدل اول و شمارهٔ 1 در KP-0804H4SF) فاصلهٔ کابل دوربین از 100 متر به 250 متر می‌رسد. طبق دیتاشیت این مدل‌ها، در 250 متر لینک با سرعت 10 Mbps یعنی 10BASE-T روی کابل Cat5 یا بهتر کار می‌کند، در حالی که برای 100 Mbps و 1 Gbps دیتاشیت‌ها فقط حدود 100 تا 120 متر را ذکر می‌کنند. این مسافت فراتر از حد استاندارد IEEE 802.3 است و به کیفیت کابل مس خالص بستگی دارد، پس بعد از نصب حتماً با تستر یا تصویر واقعی دوربین آزمایش کنید. محدودیت دیگر توان است: مقاومت کابل 250 متری 2.5 برابر کابل 100 متری است و دوربین 12 W در این فاصله حدود 1.5 W در کابل از دست می‌دهد و کار می‌کند، اما دستگاه 25 W از نوع PoE+‎ در آن فاصله برق کافی نمی‌گیرد؛ در ضمن کل جریان تصویر دوربین باید در 10 Mbps جا شود.

این سوئیچ‌ها (مثل KP-0403H2FT، KP-0803H2FT و KP-0804H4SF) غیرمدیریتی و Plug & Play هستند: صفحهٔ وب و CLI ندارند و سه قابلیت هوشمند را با DIP switch روی پنل انتخاب می‌کنید: VLAN برای جداسازی پورت‌ها از هم، Extend برای رسیدن به 250 متر و Watchdog برای ری‌استارت خودکار دستگاه هنگ‌کرده. شمارهٔ کلیدها در مدل‌ها فرق دارد: در KP-0403H2FT و KP-0803H2FT کلید 1 برای VLAN و کلید 2 برای Extend است و Watchdog به‌طور پیش‌فرض روشن است، در KP-0804H4SF کلید 1 برای Extend، کلید 2 برای VLAN، کلید 3 برای Watchdog و کلید 4 برای گزینهٔ 2.5G SFP است. پس همیشه برچسب پنل و دیتاشیت مدل خودتان را بخوانید و توجه کنید هر قابلیت فقط روی پورت‌هایی اعمال می‌شود که دیتاشیت نام برده است.

ظرفیت سوئیچینگ (Switching Capacity) مجموع سرعت همهٔ پورت‌ها ضرب در 2 است، چون هر پورت هم‌زمان می‌فرستد و می‌گیرد (Full Duplex). مثلاً 24 پورت 1 Gbps و 4 پورت 10 Gbps می‌شود 24 × 1 + 4 × 10 = 64 Gbps و 2 × 64 = 128 Gbps، که همان عدد اعلام‌شده برای KP-2404H5SM3U است؛ اگر ظرفیت اعلام‌شده از این عدد کمتر نباشد، سوئیچ Non-Blocking است و همهٔ پورت‌ها را هم‌زمان با سرعت کامل رد می‌کند. نرخ فوروارد (Forwarding Rate) توان سوئیچ روی بسته‌های کوچک را نشان می‌دهد و بر حسب Mpps یعنی میلیون بسته در ثانیه است: هر 1 Gbps با بسته‌های 64 بایتی برابر 1.488 Mpps است، پس همان ترکیب پورت‌ها 24 × 1.488 + 4 × 14.88 ≈ 95.2 Mpps می‌شود (KC-2800H5SM3 با همین ترکیب پورت 95.23 Mpps اعلام می‌کند و این عدد تک‌جهته است). بعضی دیتاشیت‌ها، مثل سری Carbon، هر دو عدد را دوطرفه (Bidirectional) می‌نویسند، مثلاً 408 Gbps و 607.1 Mpps، پس مقایسه را فقط با روش شمارش یکسان انجام دهید؛ در سیستم‌های مداربسته معمولاً گلوگاه آپ‌لینک یا پورت NVR است، نه ظرفیت سوئیچینگ.

پورت آپ‌لینک سوئیچ را به بالادست (سوئیچ اصلی، NVR، سرور یا روتر) وصل می‌کند و چون ترافیک همهٔ پورت‌ها از آن می‌گذرد، باید سریع‌تر از پورت‌های دوربین باشد، معمولاً 1 Gbps یا 10 Gbps. آپ‌لینک RJ45 با کابل مسی تا 100 متر کار می‌کند؛ پورت SFP ماژول جداشدنی می‌گیرد و با ماژول مناسب فاصله را زیاد می‌کند، مثلاً 1000BASE-SX تا 550 متر روی فیبر مالتی‌مود 50 میکرون و 1000BASE-LX10 تا 10 کیلومتر روی سینگل‌مود. پورت SFP+‎ همان ابعاد را دارد ولی با سرعت 10 Gbps کار می‌کند، و پورت Combo یک پورت فیزیکی مشترک بین RJ45 و SFP است که هم‌زمان فقط یکی از آن‌ها فعال می‌شود؛ مثلاً KP-2408H4SMU چهار پورت Combo دارد. اگر سوئیچ‌ها در ساختمان‌های جدا یا در فاصلهٔ بیش از 100 متر هستند، SFP با فیبر را انتخاب کنید و ماژول و فیبر را طبق موضوع فیبر نوری برگزینید؛ اگر چند سوئیچ به یک NVR یا سرور وصل می‌شوند، از 10 Gbps یا دو آپ‌لینک با LACP استفاده کنید.

بله، با تجمیع لینک (Link Aggregation) طبق IEEE 802.3ad که اکنون بخشی از IEEE 802.1AX است و پروتکل آن LACP نام دارد، چند کابل مثل یک لینک منطقی دیده می‌شوند؛ دو لینک 1 Gbps حدود 2 Gbps ظرفیت کل می‌دهند و اگر یکی قطع شود، لینک دیگر کار را ادامه می‌دهد. هر دو سر لینک باید تجمیع را پشتیبانی و تنظیم کنند، پس با سوئیچ غیرمدیریتی معمولاً ممکن نیست. ترافیک بر اساس هش آدرس‌ها بین لینک‌ها پخش می‌شود و هر جریان، مثلاً یک دوربین به NVR، از یک لینک عبور می‌کند؛ بنابراین تجمیع وقتی مفید است که ترافیک دستگاه‌های زیادی از آپ‌لینک می‌گذرد و برای سرعت بیشتر یک جریان باید لینک را سریع‌تر کنید، مثلاً 10 Gbps. در کی دی تی، دیتاشیت KC-2800H5SM3 و KC-3800H5SM3 استاندارد 802.3ad را ذکر می‌کند و سری Carbon تا 64 گروه تجمیع دارد.

VLAN یک شبکهٔ فیزیکی را با تگ‌گذاری استاندارد IEEE 802.1Q به چند شبکهٔ منطقی جدا تقسیم می‌کند؛ شناسهٔ VLAN عددی بین 1 تا 4094 است و تگی 4 بایتی به فریم اضافه می‌شود. پورت Access فقط یک VLAN را بدون تگ به دوربین یا کامپیوتر می‌دهد و پورت Trunk چند VLAN را با تگ بین سوئیچ‌ها و NVR یا روتر جابه‌جا می‌کند. در مداربسته، جدا کردن دوربین‌ها (مثلاً VLAN 20) از شبکهٔ اداری (VLAN 10) و تلفن‌ها (VLAN 30) باعث می‌شود پخش همگانی و Multicast دوربین‌ها به کامپیوترها نرسد و کاربر شبکهٔ اداری بدون عبور از روتر یا فایروال به دوربین‌ها دسترسی نداشته باشد. VLAN قابل‌تنظیم 802.1Q به سوئیچ Lite-Managed یا مدیریتی نیاز دارد (مثلاً KP-0406H4SLMT از 802.1Q و Port VLAN پشتیبانی می‌کند) و ارتباط بین VLAN‌ها فقط از راه یک دستگاه لایه 3 مثل روتر یا سوئیچ لایه 3 ممکن است.

QoS به سوئیچ می‌گوید وقتی یک پورت یا لینک شلوغ است کدام بسته‌ها را زودتر بفرستد یا در صورت لزوم حذف کند؛ بنابراین فقط هنگام ازدحام اثر دارد و اگر لینک شلوغ نیست چیزی را تغییر نمی‌دهد. سوئیچ بسته‌ها را با اولویت 802.1p (سه بیت، مقدار 0 تا 7) یا DSCP (مثلاً EF یا 46 برای صدا) دسته‌بندی و در صف‌های مختلف ارسال می‌کند و می‌تواند سرعت یک پورت را هم محدود کند (Rate Limit). کاربرد رایج آن جایی است که صدای تلفن IP یا اعلان صوتی روی همان لینک دوربین‌ها و داده‌های اداری می‌رود و نباید تأخیر یا قطعی داشته باشد، یا وقتی آپ‌لینک باید بین چند سرویس تقسیم شود. QoS جایگزین پهنای باند نیست و اول باید ظرفیت لینک را درست انتخاب کنید (مثلاً آپ‌لینک گیگابیتی)؛ در کی دی تی سوئیچ KP-0406H4SLMT از QoS و کنترل نرخ پورت پشتیبانی می‌کند.

در Multicast یک فرستنده جریان را برای گروهی از گیرنده‌ها می‌فرستد و آدرس مقصد آن بین 224.0.0.0 و 239.255.255.255 است، ولی سوئیچ بدون IGMP Snooping آن را مثل Broadcast به همهٔ پورت‌های VLAN می‌رساند؛ مثلاً 32 دوربین با پخش Multicast و 4 Mbps برای هر کدام یعنی 128 Mbps روی همهٔ پورت‌ها، که پورت 100 Mbps و اکسس‌پوینت وای‌فای را اشباع می‌کند. با IGMP Snooping سوئیچ پیام‌های عضویت (IGMP Join) را می‌شنود و هر گروه را فقط به پورت‌هایی می‌دهد که آن را خواسته‌اند. در هر VLAN باید یک IGMP Querier وجود داشته باشد، یعنی روتر، سوئیچ لایه 3 یا خود سوئیچ، تا عضویت‌ها تازه بمانند، و سوئیچ غیرمدیریتی معمولاً این قابلیت را ندارد. اگر دوربین‌ها فقط Unicast می‌فرستند، مثل RTSP معمولی، به IGMP Snooping نیازی نیست؛ در کی دی تی سری Carbon IGMP Snooping را در لایسنس پایه دارد.

وقتی بین دو نقطه از شبکه بیش از یک مسیر وصل شود، مثلاً پچ‌کوردی که دو پریز دیواری یا دو پورت یک سوئیچ را به هم می‌رساند، بسته‌های Broadcast بی‌پایان می‌چرخند و در چند ثانیه لینک‌ها را پر می‌کنند؛ نشانه‌اش چشمک زدن تند همهٔ چراغ‌ها و از کار افتادن شبکه است. STP (استاندارد IEEE 802.1D) و نسخهٔ سریع‌تر آن RSTP (استاندارد 802.1w) مسیرهای اضافی را مسدود نگه می‌دارند و فقط هنگام قطع مسیر اصلی فعالشان می‌کنند؛ STP در بدترین حالت 30 تا 50 ثانیه برای بازیابی زمان می‌برد، ولی RSTP معمولاً در حدود یک تا چند ثانیه یا کمتر، پس RSTP را فعال کنید. پورت‌های متصل به دوربین و NVR را Edge Port یا PortFast بگذارید تا بعد از وصل شدن بلافاصله فعال شوند، BPDU Guard را روی همین پورت‌ها روشن کنید تا با وصل شدن یک سوئیچ اضافه پورت مسدود شود، و در صورت وجود از Storm Control و Loop Protection استفاده کنید. سوئیچ غیرمدیریتی معمولاً STP ندارد، پس هنگام کابل‌کشی دقت کنید؛ اگر طوفان Broadcast رخ داد، کابل‌ها را یکی‌یکی جدا کنید تا لینک مشکل‌دار پیدا شود. در کی دی تی، دیتاشیت KC-2800H5SM3 و KC-3800H5SM3 استانداردهای 802.1D و 802.1w و 802.1s را ذکر می‌کند و سری Carbon از STP، RSTP و MSTP پشتیبانی می‌کند.

چند لایه را با هم به کار ببرید: اول، پورت‌های استفاده‌نشده را غیرفعال کنید و دوربین‌ها را در VLAN جدا بگذارید. دوم، Port Security را روی پورت دوربین‌ها فعال کنید تا فقط آدرس MAC مجاز (یا حداکثر یک یا دو MAC) یاد گرفته شود و با MAC ناشناس پورت مسدود شود. سوم، اگر دوربین‌ها 802.1X دارند از احراز هویت 802.1X با سرور RADIUS استفاده کنید و برای دوربین‌هایی که ندارند MAB یعنی MAC Authentication Bypass را به کار ببرید، ولی به یاد داشته باشید MAB با کپی کردن MAC قابل فریب است. مدیریت خود سوئیچ را هم با HTTPS یا SSH و در صورت امکان با لیست IP مجاز محدود کنید. در کی دی تی سوئیچ‌های KP-2408H4SMU و KP-0406H4SLMT قابلیت‌هایی مثل Port Security، Access IP List، 802.1X MAB و HTTPS را دارند.

Port Mirroring (یا SPAN) در سوئیچ، نسخه‌ای از ترافیک ورودی و خروجی یک یا چند پورت را به پورت دیگری می‌فرستد؛ لپ‌تاپ حاوی Wireshark را به پورت مقصد وصل می‌کنید و بدون قطع دوربین یا NVR بسته‌ها را می‌بینید. در صفحهٔ Port Mirror پورت منبع (مثلاً پورت دوربین یا پورت NVR) و پورت مقصد را تعیین می‌کنید؛ در کی دی تی سوئیچ Lite-Managed مدل KP-0406H4SLMT قابلیت Port Mirror را دارد. پورت مقصد در زمان آنالیز فقط برای ضبط است و ترافیک عادی ندارد؛ اگر مجموع ترافیک منبع‌ها از سرعت پورت مقصد بیشتر شود، بسته‌ها از دست می‌روند (مثلاً دو پورت پرترافیک 1 Gbps روی مقصد 1 Gbps). سوئیچ غیرمدیریتی معمولاً این قابلیت را ندارد.

سوئیچ صنعتی برای جاهایی ساخته می‌شود که دما، لرزش، گردوغبار و نویز برق از اتاق سرور بدتر است: بدنهٔ فلزی محکم، نصب روی ریل DIN، بازهٔ دمای کار بسیار پهن‌تر، ورودی برق DC دوگانه (Redundant) و حفاظت بهتر در برابر نویز و اضافه‌ولتاژ. مثلاً بازهٔ دمای کار بیشتر سوئیچ‌های معمولی Platinum کی دی تی از منفی 15 تا 50 درجهٔ سانتی‌گراد است، ولی مدل‌های صنعتی KP-0402H4SMIUH و KP-0804H5SMIUH با بدنهٔ آلومینیومی و نصب DIN-Rail برای منفی 40 تا 80 درجهٔ سانتی‌گراد و دو ورودی برق 48 تا 54 V DC ساخته شده‌اند. صنعتی را برای تابلوهای برق، کانکس‌ها، پمپ‌خانه‌ها و مسیرهای بیرونی بدون تهویه انتخاب کنید؛ برای اتاق رک یا ساختمان اداری سوئیچ معمولی کافی و ارزان‌تر است. منبع تغذیهٔ DC را بر اساس بودجهٔ PoE با 20 درصد حاشیه انتخاب کنید و دو منبع مستقل را به دو ورودی وصل کنید تا با قطع یکی، سوئیچ خاموش نشود.

در توپولوژی حلقه، سوئیچ‌ها دایره‌وار به هم وصل می‌شوند تا با قطع یک کابل، ترافیک از سمت دیگر حلقه برسد؛ ولی حلقه بدون پروتکل باعث Loop و طوفان Broadcast می‌شود، پس یک پروتکل باید یکی از لینک‌ها را مسدود نگه دارد و هنگام خرابی باز کند. RSTP یعنی استاندارد IEEE 802.1w تقریباً در همهٔ سوئیچ‌های مدیریتی هست، ولی زمان بازیابی آن به اندازهٔ حلقه بستگی دارد و معمولاً از چند صد میلی‌ثانیه تا چند ثانیه است. ERPS طبق استاندارد ITU-T G.8032 مخصوص حلقه‌های اترنت است و برای بازیابی در حدود 50 ms یا کمتر طراحی شده، که برای تصویر زنده و کنترل صنعتی بدون قطعی محسوس مهم است؛ همهٔ سوئیچ‌های حلقه باید ERPS را پشتیبانی کنند. در کی دی تی، دیتاشیت سری Carbon، مثلاً KS-C24G-TP-6YQ، ERPS با بازیابی زیر 50 ms و RSTP و MSTP با بازیابی زیر 1 s را ذکر می‌کند و حالت چندحلقه‌ای ERPS با لایسنس اختیاری است.

صاعقه معمولاً با القای ولتاژ روی کابل‌های بیرونی به تجهیزات آسیب می‌زند، نه فقط با برخورد مستقیم، و کابل شبکه یکی از مسیرهای ورود آن است. حفاظت چندلایه است: یک برقگیر اترنت (SPD) مناسب PoE در هر دو سر کابلی که از ساختمان بیرون می‌رود، یعنی کنار دوربین و نزدیک ورودی ساختمان یا سوئیچ؛ سیم ارت کوتاه و ضخیم برقگیرها به یک سیستم ارت مشترک، تا اختلاف پتانسیل بین تجهیزات ایجاد نشود؛ و در صورت امکان فیبر نوری غیرفلزی بین ساختمان‌ها که مسیر القای ولتاژ را می‌بندد. حفاظت داخلی خود سوئیچ، که بعضی دیتاشیت‌ها با سطح آزمون اضافه‌ولتاژ طبق IEC 61000-4-5 اعلام می‌کنند، جایگزین برقگیر خارجی نیست، و برقگیر باید با نوع PoE مورد استفاده، یعنی af، at یا bt، سازگار باشد. سوئیچ را هم با ارت درست و روی برق دارای محافظ نوسان یا UPS نصب کنید.

اول وضعیت لینک و PoE پورت را ببینید: اگر لینک یا برق پورت مرتب قطع و وصل می‌شود، مشکل از برق، کابل یا کانکتور است؛ اگر لینک پایدار است ولی تصویر می‌پرد، سراغ شبکه، آپ‌لینک و تنظیمات بروید. اگر سوئیچ آمار پورت را نشان می‌دهد (Lite-Managed و مدیریتی)، شمارندهٔ خطای CRC یا FCS را نگاه کنید؛ عدد رو به افزایش یعنی کابل، کانکتور یا سیم‌بندی مشکل دارد. سه آزمون سریع: همان دوربین را با یک کابل کوتاه و سالم به پورت دیگر ببرید، یک دوربین سالم را روی پورت مشکوک وصل کنید و مجموع توان PoE مصرفی را با بودجهٔ سوئیچ مقایسه کنید (به‌خصوص شب که IR روشن می‌شود). اگر همهٔ دوربین‌ها هم‌زمان قطع می‌شوند، به Loop، STP یا اشباع آپ‌لینک مشکوک شوید، و تستر کابل یا تستر PoE که طول، سیم‌بندی و ولتاژ را نشان می‌دهد کار را سریع می‌کند.

بله؛ برای زنجیره کردن سوئیچ‌ها سقف مشخصی تعریف نشده است (قاعدهٔ قدیمی 5-4-3 فقط برای هاب‌ها و شبکه‌های با محیط مشترک بود) و هر کابل بین دو سوئیچ باید کمتر از 100 متر باشد. محدودیت واقعی پهنای باند آپ‌لینک و بودجهٔ PoE است: هر لینک ترافیک همهٔ دوربین‌های پشت خود را می‌برد؛ مثلاً اگر NVR روی سوئیچ اول باشد و چهار سوئیچ زنجیره‌ای هرکدام 16 دوربین 4 Mbps داشته باشند، لینک بین سوئیچ اول و دوم ترافیک 48 دوربین یعنی 48 × 4 = 192 Mbps را عبور می‌دهد، که روی لینک 1 Gbps راحت است ولی روی لینک 100 Mbps ممکن نیست. هر سوئیچ بودجهٔ PoE و منبع تغذیهٔ مستقل خودش را دارد. در عمل زنجیره را کوتاه نگه دارید (سه یا چهار سوئیچ یک قاعدهٔ تجربی رایج است، نه استاندارد) یا هر سوئیچ را به‌صورت ستاره به یک سوئیچ مرکزی وصل کنید، چون خرابی یک سوئیچ یا لینک میانی همهٔ سوئیچ‌های بعد از آن را قطع می‌کند؛ برای اطمینان بیشتر از حلقه با RSTP یا ERPS استفاده کنید.