AV网络设计与实施

在当今互联互通的世界中，视听 (AV) 网络已成为各种规模组织的关键基础设施。 视频会议 从数字标牌到教育机构再到企业环境，对可靠 AV 网络的需求从未如此强烈。我们编写了一份全面的 AV 网络设计、实施和故障排除指南。

了解基本原理

越早开始收集用例和需求越好。 Avidex 的 Jim Colquhoun 强调了早期规划的重要性：“在我们讨论系统之前，应该先与客户和最终用户进行对话。重要的是帮助客户了解 AV 网络要求与典型的数据管理不同。它涵盖了从我们将提供的流量类型到该流量的控制等所有内容。”

早期规划必须解决网络架构决策、带宽要求、安全考虑因素和未来可扩展性需求。“AV 和 IT 团队可以合作确定带宽、访问、运营和安全需求”， Extron 的 Joe da Silva。 此阶段 IT 部门的参与可以避免代价高昂的延误并确保与现有系统正确集成。

一开始也是评估系统用户如何利用该技术的好时机。“难题的另一个部分是了解房间用户如何与系统交互。由于有如此多的选项和路线，用户界面可以成就或毁掉一个伟大的系统”，他建议道 Crestron 公司的 Joel Mulpeter。这不仅涉及从利益相关者那里获得反馈，还涉及从校园或公司中经常使用此新系统的人员那里获得反馈。

基本设计考虑因素

网络架构规划始于有关组织的基本问题。 内华达大学拉斯维加斯分校的詹姆斯·金 解释道：“您的所有 AV 设备都会位于一个子网/网络上吗？还是会分为建筑物、楼层、设备类型、设备功能等类别？”这一决定会影响从网络管理到故障排除功能的一切。

Netgear 的 Tod Musgrave 强调全面规划的重要性：“设计阶段对于项目来说是最关键的，因为避免错误的决策、信息不足或不与 AV/IT 专家团队核实可能会在以后浪费大量的时间、麻烦和宝贵的资源。”

技术要求和协议注意事项

带宽要求 视音频网络 与传统数据网络有很大不同。Musgrave 解释道：“一个好的开始是了解计划网络流量和所用端点（摄像机、编码器、麦克风、制作工具、图形引擎）的带宽要求。AV over IP 会消耗大量网络带宽，尤其是视频。”

Netgear 产品线管理高级总监 Laurent Masia 建议慷慨分配带宽：“我们通常建议将带宽增加一倍……规划的带宽至少比预估的带宽高出 50%。”这种方法在最近的一个会议中心安装中被证明是至关重要的，因为初始带宽预估未能考虑到大型活动期间的峰值使用情况。

协议管理

James King 强调了 AV 网络中的一个关键区别：“处理无损 AV 数据包时，网络不能像普通数据网络那样丢弃数据包。同样，处理音频时，数据包到达目的地的时间也很重要。许多音频协议都需要主时钟来确保数据包以正确的顺序和正确的时间框架到达。”

您的组织采用哪种协议作为标准化协议是一个重要的考虑因素。有些协议宣称能够在多个制造商之间使用相同的技术。这种“互操作性”是一个很好的销售和营销角度。用户应该验证这些说法。一些声称与使用相同协议的其他公司“互操作”的公司根本无法像宣传的那样工作。虽然他们最终可能能够与竞争产品合作，但实现这一目标所需的努力可能不值得。通过获取演示设备或与有经验的人交谈来验证。利用以下团体 海特马, ETC或 AV 用户组 是一个良好的开端。

实施策略

是利用现有的企业局域网还是为 AV 系统部署专用网络，是 AV 网络设计中最重要的选择之一。这一选择影响从性能和安全性到成本和维护等方方面面，需要仔细考虑多种因素和利益相关者的需求。

了解企业局域网方法

Mulpeter 强调了这一领域的发展：“我们现在看到客户在企业局域网上做的事情比 AV-over-IP 首次推出时更多，因为该技术已获得指定人员的广泛认可和理解。以前用于处理简单数据流量的网络交换机的质量也得到了升级，现在它们可以支持所需的带宽。”

拥有强大 IT 关系的组织通常会发现利用企业 LAN 来构建 AV 系统具有显著优势。内华达大学拉斯维加斯分校的 James King 指出，这种方法可以经济高效地利用现有基础设施，同时保持集中管理和监控功能。统一的安全策略和简化的远程访问使其成为许多组织的理想选择。集成的备份和恢复系统进一步增强了这种方法的吸引力。

然而，企业网络的成功需要特定条件。正如 King 所解释的那样，“对于企业网络，我建议那些与网络管理员关系密切的人。此外，AV 团队需要充分了解 AV 设备如何影响网络。”AV 和 IT 团队之间的这种关系对于成功实施和持续管理至关重要。

私有网络案例

Netgear 的 Tod Musgrave 提出了强有力的分离论据：“NETGEAR 建议建立一个独立于企业 LAN 的专用网络。这解决了 IT 经理对洪水、拥塞、安全、QoS、身份验证、管理和其他因果关系的担忧。”这又回到了为您的组织选择正确的 AV over IP 协议的问题。“当部署在繁忙的融合网络上时，这些编解码器可能会失败，在某些情况下需要一个隔离的网络”，da Silva 说。获取您正在考虑的设备和编解码器的示例并对其进行测试。

King 补充了关于何时使用私有网络的宝贵背景信息：“对于私有网络，我建议那些与网络管理员关系不密切的人以及那些不太了解 AV 对网络的影响的人使用。”这种方法提供了更好的控制，并降低了与现有网络流量和策略发生冲突的可能性。

Netgear 的 Laurent Masia 解释了选择私有网络背后的技术原理：“IT 网络并非设计用于操纵多播或时间敏感网络 (TSN)。虽然这两种网络技术都可以提高网络性能，但它们可能会使 IT 网络超载。相反，AV 数据很脆弱，许多来自 IT 网络的东西可能同样会损害 IP 上的 AV。”

混合解决方案的现实

Avidex 的 Jim Colquhoun 提出了许多组织面临的实际观点：“无论我们提供什么，它都会接触到企业网络。我们通常无法避免它。在实施统一通信系统（Teams、Zoom 或任何其他 300 多个软件选项）时，有些设备需要以某种方式访问​​互联网和企业网络。”

这一现实往往导致企业采用混合解决方案，即在私有网络上维护关键 AV 系统，同时将统一通信与企业基础设施集成。管理系统必须连接两种环境，安全策略需要无缝跨越网络。这种方法结合了两种环境的优势，同时管理了各自的挑战。

实施注意事项

在企业 LAN 上实施时，IT 部门的早期参与至关重要。正如 Colquhoun 建议的那样，“尽早与 IT 团队沟通将有助于缓解可能出现的延迟和障碍。”组织必须彻底记录网络要求和影响，规划安全合规性，并制定适当的 QoS 策略。通过专用 VLAN 对 AV 流量进行网络分段，以及适当的路由策略和多播边界，有助于确保最佳性能。

对于私有网络实施，基础设施规划是重中之重。Masia 强调，“良好的 AV 网络设计将为未来的增长留出空间。”组织在规划冗余路径和考虑维护访问要求的同时，还必须设计可扩展性。安全集成变得更加简单，但需要仔细注意访问控制、监控和策略文档。

财务影响

这些方法的财务状况有很大不同。企业 LAN 集成通常涉及较低的初始硬件成本和较低的基础设施要求，具有共享维护资源的优势。但是，组织可能面临潜在的网络升级需求以满足 AV 要求。

私有网络虽然需要更高的初始投资和专用基础设施成本，但可以更好地控制环境。单独的维护要求增加了持续成本，但组织可以根据自己的特定需求安排升级和变更，而不是与企业 IT 计划保持一致。

做出明智的决定

企业局域网和专用网络之间的选择最终取决于组织的具体情况。带宽需求、延迟敏感性和服务质量要求等技术要求起着至关重要的作用。同样重要的是运营考虑因素，包括维护能力、增长预测和风险承受能力。

组织必须评估其 IT 部门的专业知识和资源、AV 团队的网络知识以及现有基础设施的质量。支持人员的可用性和预算限制进一步影响了这一决定。正如 Mulpeter 总结的那样：“无论系统部署在企业网络还是私人网络上，只要进行了适当的规划，性能就不会有差异。”

成功不在于选择理论上更优越的方案，而在于选择和实施最符合组织特定需求、能力和目标的方法。无论选择哪条路径，彻底的评估、周密的规划和适当的实施都能确保获得最佳结果。

文档和规划

文档对于成功实施至关重要。“AV 团队需要准备文档来支持系统的要求，而不仅仅是谈论它。IT 人员希望看到书面的东西。他们希望确信我们知道自己在做什么，”Colquhoun 表示。这些文档应包括网络图、带宽计算、安全协议和实施时间表。

成功的最佳做法

成功实施 AV 网络需要采取超越技术规范的综合方法。通过我们的专家访谈，我们发现了几种关键做法，它们是实现最佳结果的基础。

Masia 强调了正确的网络拓扑结构的重要性：“我们建议构建具有足够冗余度的脊叶式或中心辐射式拓扑结构，这是最佳实践。堆叠单元可能会导致延迟增加、瓶颈和效率低下等问题。”事实证明，这种架构基础对于长期稳定性和性能至关重要。

成功的网络设计始于彻底的带宽计算和容量规划。组织应将其初始带宽估计值加倍。这种方法可确保为高峰使用期和未来扩展提供足够的空间。

内华达大学拉斯维加斯分校的 James King 强调了了解流量模式的重要性：“处理无损 AV 数据包时，网络不能像普通数据网络那样丢弃数据包。此外，处理音频时，数据包到达目的地的时间也很重要。”这种理解应该为 QoS 配置和网络分段策略提供参考。

文档和变更管理

文档是成功的关键因素，尤其是在复杂的环境中。Avidex 的 Jim Colquhoun 解释道：“AV 团队需要准备文档来支持系统的要求，而不仅仅是谈论它。IT 人员希望看到书面的东西。他们希望确信我们知道自己在做什么。”

有效的文档不仅应记录技术规格，还应记录操作程序和故障排除指南。此类文档在系统升级或处理人员变动时尤其有价值。组织应保留网络配置的详细记录，包括 VLAN 分配、多播设置和 QoS 策略。

变更管理程序值得特别关注。正如 Extron 的 Joe da Silva 所说：“一个常见的挑战是了解 IT 和 AV 之间的关系。谁将指定、安装、配置和维护 AV 网络？”实施变更的明确程序以及回滚计划有助于防止关键服务中断。

安全集成

安全考虑必须融入 AV 网络设计和运营的各个方面。正如 da Silva 所强调的：“AV 网络设计流程始于对需求的透彻理解。AV 和 IT 团队可以合作确定带宽、访问、运营和安全需求。”

现代 AV 网络需要超越传统 IT 安全协议的复杂安全措施。这包括保护控制系统、保护内容流和管理用户访问。组织应实施全面的安全策略，以解决物理和网络安全问题，同时保持最终用户的可用性。

Crestron 公司的 Joel Mulpeter 补充了关于企业环境安全性的见解：“安全性在这一决策中也发挥着重要作用。与单个公司或机构的硬件 IT 政策相比，在某些环境中，关闭安全性较低的企业网络可能是一个问题。”

专业发展和培训

AV 技术发展迅速，因此需要持续的教育和培训。行业专家建议采用多方面的方法进行专业发展。这包括通过 AVIXA 和 SMPTE 等组织获得的正式认证、制造商特定的培训计划以及各种系统和配置的实践经验。

托德·马斯格雷夫强调了多样化学习来源的重要性：“我建议从许多不同的来源获取教育，以验证、学习最佳实践并从不同角度获取知识。”这种方法有助于专业人士理解理论原理和实际应用。

监控和维护

主动监控和维护对于保持最佳网络性能至关重要。组织应实施全面的监控解决方案，以提供对 AV 特定指标和一般网络性能指标的可见性。这使团队能够在潜在问题影响用户之前识别并解决这些问题。

定期维护计划应包括固件更新、安全补丁和性能优化。正如 Colquhoun 所说：“AV 团队需要精通并能够与客户讨论网络的各个方面。这意味着我们在与要部署的系统相关的 IT 领域拥有能力。”

利益相关者沟通

所有利益相关者之间的有效沟通已成为一项至关重要的最佳实践。这包括 AV 和 IT 团队之间的定期会议、明确的问题升级程序以及与最终用户就其需求和体验进行的持续对话。组织应建立正式的沟通渠道和定期审查流程，以确保技术能力与用户要求保持一致。

面向未来

成功的 AV 网络在设计时必须考虑到未来的增长。Laurent Masia 建议：“良好的 AV 网络设计将考虑到未来的增长。为了正确做到这一点，我们需要了解带宽量，尤其是从多播的角度来看，我们通常建议将其加倍。”

这种前瞻性方法不仅应考虑带宽需求，还应考虑新兴技术和不断变化的用户需求。组织应保持网络设计的灵活性，以适应新协议、更高分辨率的内容和不断发展的协作工具。

测试和验证

全面的测试程序可确保网络的可靠性和性能。组织应为初始部署和持续运营制定和维护详细的测试协议。这包括各种负载条件下的性能测试、冗余系统的故障转移测试以及定期的安全评估。

Joe da Silva 强调了全面测试的重要性：“全面分析现有网络基础设施和这些要求对于做出明智而有效的决策至关重要，即是否实施融合网络或隔离网络，确保最佳性能和长期可靠性。”

通过遵循这些最佳实践，组织可以构建和维护强大的 AV 网络，以满足当前需求，同时为应对未来挑战做好准备。成功需要持续关注技术细节和操作程序，并由训练有素的员工和清晰的沟通渠道提供支持。

新兴技术和未来趋势

在硬件功能和软件创新的推动下，AV 网络格局继续快速发展。8K 视频的采用代表了即将面临的最重大挑战之一，要求 AV 网络具有前所未有的带宽和处理能力。Mulpeter 指出：“如今，对于用于 AV-over-IP 系统的大多数交换机来说，在交换机之间发送内容或流媒体并不是什么大问题，但当您开始在交换机之间发送内容时，了解对上行链路的影响可能很重要。”随着组织开始实施 8K 视频流，这一考虑变得更加重要，因为这需要高达 4K 内容带宽的四倍。

人工智能网络管理系统正在成为优化 AV 网络性能的强大工具。这些系统可以预测带宽需求，自动调整服务质量参数，并在潜在问题影响用户之前识别它们。Netgear 的 Tod Musgrave 认为这是一个关键的发展：“许多传统网络挑战现在都可以通过智能系统来解决，这些系统可以从使用模式中学习并自动优化网络配置。”这项技术在具有动态内容需求的环境中特别有价值，例如教育机构或企业设施，这些机构的使用模式在一天中可能会有很大变化。

云原生 AV 解决方案代表了另一个重要趋势，将传统 AV 基础设施与云服务融合在一起。这种混合方法可以实现更灵活的扩展和远程管理功能，同时引入带宽管理和安全性的新考虑因素。Avidex 的 Jim Colquhoun 解释说：“AV 行业需要做好准备，主动发起对话，而不是在客户提出话题时做出反应。”这种准备包括了解云服务如何与本地 AV 系统集成以及如何管理相关的安全影响。

实时分析平台的出现为 AV 网络性能和使用模式提供了前所未有的可视性。这些平台超越了简单的监控，提供预测性维护功能和详细的使用情况分析，帮助组织优化其 AV 投资。Netgear 的 Laurent Masia 强调了这一趋势的重要性：“随着 AV 系统在日常运营中变得越来越重要，了解网络的使用方式（而不仅仅是其性能）变得至关重要。”

AV 网络涅槃

AV 网络实施的成功最终取决于周密的规划、AV 和 IT 团队之间的紧密协作以及对技术要求和组织需求的深入了解。无论网络是私有的还是公共的，您和您的团队都应该留出时间进行适当的规划。通过遵循见解和最佳实践，组织可以构建强大、可扩展且高效的 AV 网络，以满足其当前需求，同时为未来的发展做好准备。