IP監視システムに最適なイーサネットスイッチの選び方
仕組みはどうなっているのか？
ネットワーク機器を選定する際には、さまざまな要素を考慮する必要があります。本記事では、設備投資を保護し、信頼性の高いネットワークを構築するために役立つ情報を、IP監視システムを例に挙げてご紹介します。ただし、ここで紹介する内容は、ほぼすべてのイーサネットネットワークアプリケーションに応用可能です。
IP監視の普及とスイッチ選定の重要性
IP監視システムの普及に伴い、新規プロジェクトの多くが完全にIPベースで構築されるようになっています。適切なイーサネットスイッチを選ぶには、スイッチの性能、帯域幅、PoE電力供給能力など、さまざまな要素を考慮する必要があります。本記事では、スイッチの性能と帯域幅に焦点を当て、PoE要件については次回の記事で解説します。
理想的には、プロジェクトの計画段階で、映像監視、動体追跡、PTZ制御、データ保存などに必要な帯域幅をすべて評価し、最適なシステムを設計するべきです。しかし、実際には必要な帯域幅を正確に見積もらずにシステムが構築されることも少なくありません。
よく使われる用語の理解：ノンブロッキングとフルワイヤスピード
「ノンブロッキング（Non-Blocking）」と「フルワイヤスピード（Full Wire-Speed）」は、スイッチの性能を表す用語ですが、誤解されやすい言葉でもあります。これらがネットワークの性能と信頼性にどのように影響するかを理解することは、適切なネットワーク設計において非常に重要です。
例えば、24ポートの10/100/1000ギガビットスイッチでは、各ポートが全二重モードで2Gbpsの通信を行うと、理論上の最大スループットは48Gbpsになります。このデータ量を中断なく処理できるスイッチは、「ノンブロッキング」または「フルワイヤスピード」と分類されます。
もしこのスイッチが、フルワイヤスピードでない別のスイッチと接続されている場合、ネットワークに問題が発生する可能性があります。IP監視用途では、スイッチが映像処理用のサーバーやNAS/SANストレージと接続されるため、ノンブロッキングかつフルワイヤスピードであることが、映像の欠落を防ぎ、スムーズな再生を実現するために不可欠です。
性能の確認方法と注意点
ユーザーは、スイッチが必要な性能を提供できるかどうかを、基本的にはベンダーの提供する情報に頼るしかありません。高価なテスト機器（例：Spirent SmartBits TestCenter）を使って性能を検証するのは現実的ではありません。製品仕様書から性能を読み取るのは難しいため、以下の項目に注目することが重要です：
- スイッチ容量（Switching Capacity）
- フルワイヤスピード対応
- 帯域幅容量（Bandwidth Capacity）
テスト事例：EtherWAN EX78822のフルワイヤスピード検証
Spirent SmartBits TestCenterを使用して、EtherWANのEX78822（8ポート10/100 RJ45、2ポート10/100光、2ポートGB光）をテストした結果、以下のように「フルワイヤスピード」であることが確認されました。
図1
すべてのポートにケーブルを接続し、8組のRJ45ポート、2つの10/100光ポート、2つのGB光ポート間でデータ転送を設定。
図2
すべてのポートが最大性能で動作していることを示す結果。
実運用での注意点と設計のベストプラクティス
どのようなネットワーク機器でも、常に最大性能で長時間運用することは推奨されません。これは非現実的であり、機器に大きな負荷をかけ、ネットワークの安定性に悪影響を与えます。
実際の運用では、機器の性能を正しく理解した上で、適切なパフォーマンス調整を行う必要があります。これには、ネットワーク機器の管理、トラフィックフローの監視、負荷分散などが含まれます。また、将来的な拡張や突発的なトラフィック増加に備えて、スイッチには余裕のある容量を持たせることが望ましいです。
