以太網與交換機轉發

同軸線纜互聯常見的低成本方案是采用轉接器進行物理連接，此時來自多個模擬攝像機的模擬視頻信號就會相互產生干擾，導致DVR無法進行有效區分，所以通常不會用同一根同軸線纜傳輸多路模擬視頻——當然，這并不是說沒有技術可以解決這個問題，方案很多，卻不經濟，一般只有在歷史模擬監控項目的高清改造時才會考慮。模擬監控逐漸被歷史淘汰的另一個重要原因是，以太網和IP技術的生命力和發展潛力已經獲得了通信界的一致認同，并在后續的歷史進程中不斷煥發出蓬勃的生機。

以太網

以太網（Ethernet）常見的線纜有雙絞線（即常說的“網線”）和光纖兩種，前者通信采用電信號，后者通信采用光信號。以太網是一種分組通信技術，這個分組叫“以太幀”，它負責承載各種數據在以太網線纜中的傳輸，就像無數輛裝載著信息段的集裝箱車奔跑在高速公路上一樣。

以太網交換機負責在局域網內連接各個設備：NVR、DVR、IPC、路由器、PC、服務器等。這些設備各自擁有全球唯一的MAC地址（Media Access Control Address），或稱為硬件地址，采用十六進制數表示，共6字節（48位）。其中，前3字節（高位24位）是廠家的標識符，后3字節（低位24位）由廠家自行指派給所生產的設備。例如：“48:EA:63:0E:B7:BF”，其中“48:EA:63”是浙江宇視科技有限公司的標識符，該設備由宇視科技生產。任何一個設備往其他設備發送以太幀，都需將自己的MAC地址寫在以太幀的源地址信息中，將目的設備的MAC地址寫在以太幀的目的地址信息中。

轉發原理

交換機怎么知道該指引一個特定的以太幀往哪個或哪些端口轉發呢？交換機內部存在一個MAC地址表，如圖1-5所示，每個表項至少包含MAC地址和設備端口號。轉發原則是：如果該表中存在該以太幀的目的MAC地址，則引導該幀往這個表項所對應的端口轉發出去；如果不存在，則往入端口之外的所有其他端口進行復制轉發。

從圖1-5可知，當交換機s7502E-1收到一個目的地址為0000-0000-0006的以太幀，發現MAC地址表中存在該地址所對應的MAC表項，表項中的端口號為GigabitEthernet2/0/3，則引導該以太幀從該端口轉發出去。

交換機有一個叫作“源（MAC）學習”的關鍵特性：任何一個以太幀進入交換機，交換機都會記住該幀的源MAC地址，并將該MAC地址和入端口號綁定記錄在MAC地址表里，今后若收到目的地址為該MAC地址的以太幀，交換機就知道該指引它往該端口轉發了。例如，交換機從端口GigabitEthernet2/0/33收到一個源地址為0001-2828-0800的以太幀，就生成一個MAC地址表項，包含該MAC地址和該端口，如圖1-5所示。

交換機的原理是不是非常簡單？我們再稍微擴展一下。MAC表項通常還具備另外兩個屬性：老化時間和狀態。因為交換機的表項容量有限，所以暫時不用的MAC表項應該及時清除，以節省表項空間，這就需要設置一個表項的存活期，即“老化時間”——H3C設備通常默認設置為300秒，300秒內若無對應源MAC地址的以太幀進來，表項就會被刪除，否則存活期會被刷新回300秒。既然有動態的源（MAC）學習機制，自然也可以通過手工靜態配置MAC表項，“狀態”這個字段就用來指明該表項源自動態學習還是靜態配置，靜態配置的表項沒有老化時間。兩個屬性的示例可參見圖1-5。

交換機的基本原理清楚了，老U的疑問也就釋然了：來自各個IPC的各路視頻被分拆成一個個小包（即所謂的“分組”），分別一個個裝載進以太幀并標記好源和目的MAC地址（即所謂的“封裝”），然后由交換機送往NVR，反過來，NVR向各個IPC發送報文的過程也是一樣，由于采用的是分組技術，各自的包裹各自收，肯定錯不了。