IP监控系统之网络技术

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1、 1 IPIP监控系统之网络技术监控系统之网络技术 ISSUE 2.0 浙江宇视科技有限公司版权所有，未经授权不得使用与传播 2 IP智能监控系统中有哪些网络技术？智能监控系统中有哪些网络技术？ 如何对如何对IP智能监控系统中的网络设备进行选型？智能监控系统中的网络设备进行选型？ 引入引入 3 了解了解IP监控系统对网络的要求监控系统对网络的要求 熟悉熟悉IP监控系统中的网络技术监控系统中的网络技术 掌握掌握IP监控系统中的网络设备选型监控系统中的网络设备选型 本章目标本章目标 学习完本章，您应该能够：学习完本章，您应该能够： 4 IP智能监控系统中的组网方案智能监控系统中的组网方案 IP智能

2、监控系统中的网络技术智能监控系统中的网络技术 IP智能监控系统网络设备选型智能监控系统网络设备选型 目录目录 5 专网方案监控业务需求分析专网方案监控业务需求分析 要求高清晰画质要求高清晰画质 要求视频切换和摄像机控制延时低要求视频切换和摄像机控制延时低 要求采用组播技术降低发送源和网络的压力要求采用组播技术降低发送源和网络的压力 高带宽接入高带宽接入IP SAN 6 非专网方案监控业务需求分析非专网方案监控业务需求分析 图像质量要求较高图像质量要求较高 要求多种接入方式要求多种接入方式 使用公网并同时满足安全性使用公网并同时满足安全性 使用公网并同时满足高服务质量使用公网并同时满足高服务质量

3、 没有明确的组播需求没有明确的组播需求 7 监控专网解决方案监控专网解决方案 8 非专网解决方案非专网解决方案 9 IP智能监控系统中的组网方案智能监控系统中的组网方案 IP智能监控系统中的网络技术智能监控系统中的网络技术 IP智能监控系统网络设备选型智能监控系统网络设备选型 目录目录 10 IP智能监控系统中的网络技术智能监控系统中的网络技术 网络接入方式网络接入方式 VLAN和端口隔离和端口隔离 组播技术组播技术 11 前端单元接入前端单元接入 单链路单链路LAN接入接入 光口接入光口接入电口接入电口接入 12 前端单元接入前端单元接入 双链路双链路LAN接入接入RRPP（Rapid Ri

4、ng Protection Protocol，快速环网保护协议，快速环网保护协议 ） 13 前端单元接入前端单元接入 Ethernet Passive Optical Network 无源光网络 Optical Line Terminal 光线路终端光线路终端 Passive Optical Splitter 无源分光器无源分光器 Optical Network Unit 光网络单元光网络单元 EPON接入接入 1490nm 1310nm EPON系统采用系统采用WDM技术，实现单纤双向传输。技术，实现单纤双向传输。 14 EPON接入特点接入特点 节省大量光纤和光收发器，较传统光纤接入方案成

5、本低；节省大量光纤和光收发器，较传统光纤接入方案成本低； 大量使用无源设备，可靠性高，显著降低维护费用；大量使用无源设备，可靠性高，显著降低维护费用； 最高最高20km的接入距离，局端部署更加灵活；的接入距离，局端部署更加灵活； 上行上行/下行各享下行各享1G，所有，所有ONU共享共享 接入方式：接入方式： EC外插一个外插一个ONU子卡，子卡，ONU子卡以尾纤法子卡以尾纤法 兰盘与分光器的分支光纤相连，或者兰盘与分光器的分支光纤相连，或者ONU子卡直接与分光子卡直接与分光 器的分支光纤相连，光器的主干光纤通过法兰盘与上行的器的分支光纤相连，光器的主干光纤通过法兰盘与上行的 光纤相连。光纤相连

6、。 15 前端单元接入前端单元接入 ADSL WLAN(无线局域网无线局域网) 3G Modem编码器编码器 Wireless路由器路由器 编码器编码器 3G路由器路由器编码器编码器3G网网 16 接入方式选择接入方式选择其他设备接入其他设备接入 解码器解码器/视频客户端接入视频客户端接入 单播组网时，网络需要考虑视频码流带宽要求 组播组网时，考虑带宽的同时，需要选择支持组播的接入交换机 IP SAN接入接入 IP SAN通过千兆链路与网络相连以满足实时存储和点播对带宽 的需求 数据管理服务器和媒体服务器接入数据管理服务器和媒体服务器接入 由于数据管理服务器和媒体服务器需要转发流量，对带宽要求

7、 较高，需要通过千兆网口接入网络 视频管理服务器接入视频管理服务器接入 服务器对带宽的要求较低，可以在10/100M以太网口接入 17 IP智能监控系统中的网络技术智能监控系统中的网络技术 网络接入方式网络接入方式 VLAN和端口隔离和端口隔离 组播技术组播技术 18 VLAN技术技术 VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域，虚拟局域 网）逻辑上把网络资源和网络用户按照一定的原网）逻辑上把网络资源和网络用户按照一定的原 则划分，把一个物理上实际的网络划分成多个小则划分，把一个物理上实际的网络划分成多个小 的逻辑网络。的逻辑网络。 VLAN100VLAN200V

8、LAN300 E1/0/1E1/0/11E1/0/12E1/0/20E1/0/2E1/0/21 19 VLAN路由路由 10.110.0.113/24 G:10.110.0.254 10.110.1.69/24 G:10.110.1.254 10.110.1.88/24 G:10.110.1.254 10.110.2.200/24 G:10.110.2.254 Interface VLAN 100 :10.110.0.254/24 Interface VLAN 200 :10.110.1.254/24 Interface VLAN 300 :10.110.2.254/24 VLAN100VLA

9、N200VLAN300 20 VLAN端口隔离端口隔离 实现实现VLAN内的端口隔离内的端口隔离 隔离组内端口隔离 隔离组与隔离组外二层互通 隔离组隔离组 端口端口2端口端口3端口端口4端口端口1 VLAN100 21 IP智能监控系统中的网络技术智能监控系统中的网络技术 网络接入方式网络接入方式 VLAN和端口隔离和端口隔离 组播技术组播技术 22 组播技术原理组播技术原理组播和单播、广播多点传送比较组播和单播、广播多点传送比较 组播组播 单播单播 广播广播 23 组播技术需求组播技术需求 组播源 组播数据流 如何标识接收者？如何标识接收者？ 如何加入如何加入/离开组？离开组？ 如何维护组信

10、息？如何维护组信息？ 组播转发路径如何建立？组播转发路径如何建立？ 组播数据如何转发？组播数据如何转发？ 24 组播地址组播地址 组播地址范围组播地址范围 224.0.0.0239.255.255.255 保留组播地址保留组播地址(用于协议用于协议) 224.0.0.0224.0.1.255 本地管理组地址本地管理组地址 239.0.0.0239.255.255.255 用户组播地址用户组播地址 224.0.2.0238.255.255.255 组播组播MAC地址：地址： 以太网：01-00-5e-xx-xx-xx 25 组播组播IP地址到组播地址到组播MAC地址的映射地址的映射 1110 0

11、000000100000000010111100 IP组播地址后组播地址后23位位 映射到映射到MAC地址中地址中 32位位IP组播地址组播地址 48位位MAC地址（以太网地址（以太网/FDDI） 此此5位地址不作映射，因此位地址不作映射，因此32个个IP 组播地址映射成一个组播地址映射成一个MAC地址地址 26 组播协议体系结构图组播协议体系结构图 PIM 组播域组播域1 组播域组播域2 主机主机路由器路由器 IGMP 路由器路由器路由器路由器 PIM 域间域间 MSDP 27 IGMP协议运行协议运行 主动报告加入组主动报告加入组 普遍查询普遍查询 响应报告响应报告 离开组消息离开组消息

12、指定组查询指定组查询 主机主机A 路由器路由器 （*，228.1.1.1） （*, 228.1.1.1） host：主机：主机A Interface:E0/1 E0/1 28 IGMP部署部署 IGMPv1、v2、v3 IGMPv1，不支持退出报告消息，退出时延大 IGMPv2，支持特定组查询，为主流版本 IGMPv3，支持基于源、组的加入，配合PIM SSM使用 一般网络中应使用一般网络中应使用IGMPv2，保证协议的兼容性，如果部署，保证协议的兼容性，如果部署PIM SSM技术，则必须使用技术，则必须使用IGMPv3。 目前支持目前支持IGMPv2协议的主机和网络设备占主流协议的主机和网络

13、设备占主流 29 Layer 2 组播组播 未运行IGMP Snooping的 2层交换机 组播接收者非组播接收者 组播报文组播报文 非组播接收者非组播接收者 30 IGMP Snooping功能功能 组播数据在二层按照转发表项发送给组播接组播数据在二层按照转发表项发送给组播接 收者收者 组播路由器 主机A： 1.1.1.1 组播接收者 主机B： 1.1.1.2 主机C： 1.1.1.3 组播接收者 二层交换机 Router Port:E1/0/1 IP Group Address:228.1.1.1 Host Port:E1/0/2 Host Port:E1/0/4 E1/0/1 E1/0/

14、2 E1/0/3 E1/0/4 二层组播信息 31 组播转发基础组播转发基础RPF检查检查 逆向路径转发逆向路径转发(RPF- Reverse Path Forwarding) 对组播包源地址的检查是通过查询单播路由表来实现的对组播包源地址的检查是通过查询单播路由表来实现的 接收者接收者 源源 接收者接收者 接收者接收者 组播数据包组播数据包 错误接口到达的错误接口到达的 组播数据包组播数据包 RPF检查失败，数据检查失败，数据 包包 从错误接口到达从错误接口到达 192.18.0.32 路由器路由器AE0/0 E0/1 32 组播路由协议组播路由协议 PIM DM 使用“推”（Push）模型

15、（先给你，可以不要） 组播数据整网络的泛滥（Flood） 下游不想接收的话则剪枝（Prune） 泛滥、剪枝、泛滥、剪枝周而复始 (通常3分钟折腾一次) PIM SM 使用 “拉”（Pull）模型（你要了，才给你） 组播数据只发送到有需要的地方 有显式的加入（Join）过程 视频监控应用中，适合采用视频监控应用中，适合采用PIM SM协议协议 33 组播路由协议组播路由协议PIM-DM转发转发 源源 192.18.0.32 接收者接收者 组播数据流组播数据流 34 组播路由协议组播路由协议 PIM-DM剪枝剪枝 源源 192.18.0.32 接收者接收者 组播数据流组播数据流 剪枝消息剪枝消息 停发组播数据流停发组播数据流 12 3 35 组播路由协议组播路由协议 PIM-SM (RFC 2362) 支持共享树和源树支持共享树和源树 假设没有主机需要接收组播数据，除非它们明确地发出了请求 使用“汇聚点”使用“汇聚点”(RP, Rendezvous Point) 发送者和接收者在RP处进行汇聚 发送者的第一跳路由器把发送者注册到RP上（报个到，挂个号） 接收者的DR（直连网络上的负责人）为接收者加入到共享树 (树根在RP) 适合于适合于 视频监控网络 是任何网络的优选方案，不管其规模和成员密