如何為 IP 監控選擇合適的乙太網路交換器？

運作原理

在選購網路設備時，需要考量許多不同因素。本文將提供選購時所需的重要資訊，協助您做出合適的決策，不僅能保障設備投資，也能建構穩定可靠的網路環境。本文以 IP 監控應用為例，但相關資訊同樣適用於大多數乙太網路應用。

隨著 IP 監控系統日益普及，越來越多新建專案已全面採用 IP 架構。選擇合適的乙太網路交換器時，需要考量多項因素，包括交換器效能、頻寬以及 PoE 供電能力等。為避免本文篇幅過長，本月將先探討交換器效能與頻寬，下個月再進一步說明 PoE 需求。

理想情況下，在專案規劃階段就應評估影像監控、移動追蹤、PTZ 雲台控制及資料儲存所需的頻寬，以確保建置最合適的系統。然而，實際情況並非總是如此，有些系統在建置前並未先確認正常運作所需的頻寬。本篇將介紹兩個在交換器產品規格中常見、但容易被誤解的名詞：Non-blocking（無阻塞）與 Full Wire-Speed（全線速）。了解這兩項特性如何影響網路效能與可靠性，是正確進行網路設計的重要關鍵。

Non-blocking（無阻塞）與 Full Wire-Speed（全線速）都是用來描述乙太網路交換器的效能。以一台 24 埠 10/100/1000 Gigabit 交換器為例，若每個連接埠在全雙工模式下可達 2 Gbps，24 個連接埠的理論最大傳輸容量即為 48 Gbps。當交換器能夠不中斷地處理如此大量的資料流量時，其效能即可稱為 Non-blocking 或 Wire-Speed。若該交換器連接到另一台無法達到 Full Wire-Speed 或採用 Blocking 架構的交換器，便可能產生網路問題。在 IP 監控應用中，如果交換器同時連接影像處理伺服器，以及用於影像儲存的 NAS 或 SAN，那麼 Non-blocking 與 Full Wire-Speed 就非常重要，可降低突發影像傳輸造成資料遺失的風險，並確保影像回放順暢。使用者通常只能依據設備供應商提供的資料，判斷交換器是否具備應用所需的效能。否則，就必須使用 Spirent SmartBits TestCenter 等昂貴的測試設備自行驗證交換器效能，但一般使用者通常不太可能這麼做。僅從產品規格或資料表往往無法直接判斷交換器的實際效能，因此選購時應特別留意幾項關鍵規格，包括交換容量（Switching Capacity）、Full Wire-Speed，以及頻寬容量（Bandwidth Capacity）。

我們使用 Spirent SmartBits TestCenter 測試 EtherWAN EX78822 交換器。此交換器配備 8 個 10/100 RJ45 連接埠、2 個 10/100 光纖連接埠，以及 2 個 Gigabit 光纖連接埠。從下方測試報告可以看出，EX78822 能夠達到「Full Wire-Speed（全線速）」效能。

圖 1

將所有纜線完成連接，並在 8 個 10/100 RJ45 連接埠、2 個 10/100 光纖連接埠，以及 2 個 Gigabit 光纖連接埠之間設定資料傳輸測試。

圖 2

需要特別注意的是，不應預期任何網路交換器長時間以滿載狀態運作。這不僅是不理想且不切實際的網路規劃，也會對設備造成極大負荷，直接影響網路穩定性。在實際應用中，充分了解設備效能後，應適當調整系統配置，並預留足夠的效能餘裕，以因應無法預期的突發流量，確保網路穩定可靠。相關調整應包含網路設備管理、流量與負載監控，以維持最佳網路運作狀態。在網路設計上，也建議交換器保留適當的備用容量，不僅能支援未來擴充需求，也能避免網路環境突然發生變化時影響整體網路效能。

EtherWAN 透過嚴謹的測試流程為產品品質把關，確保產品能滿足客戶對效能與可靠性的需求。我們也樂於協助您針對實際應用選擇合適的交換器並進行網路架構規劃。下個月，我們將進一步介紹 IP 監控應用中的 PoE 需求。