視頻監(jiān)控系統(tǒng)網絡項目解決方案

./視頻監(jiān)控系統(tǒng)網絡解決方案年月日目錄1綜述41.1方案概述41.2設計原則4可靠性4先進性4實用性4合理性51.2.5可管理性51.2.6安全性51.2.7可擴展性51.2.8標準、開放52網絡規(guī)劃62.1產品的選擇62.2網絡方案的總體設計62.2.1分層的結構設計7建議設計72.3VLAN及IP地址規(guī)劃152.3.1劃分VLAN的方法152.4路由協(xié)議及路由策略規(guī)劃192.5組播的實現192.6網絡安全213網絡管理224功能實現234.1基本功能實現234.2擴展功能實現245培訓256質量保證和售后服務251綜述方案概述本視頻方案是基于以太網絡的視頻監(jiān)控解決方案,可實現圖像實時觀看、遠程控制、海量存儲、遠程傳輸、分級管理和諸多增值業(yè)務的分布式視頻監(jiān)控網絡解決方案.該方案具備開放的體系架構、穩(wěn)定的系統(tǒng)性能、豐富的業(yè)務體驗、電信級運營維護的特點.可為管理層提供一種直觀的、交互的、可運營、可管理、可擴展的視頻監(jiān)控管理平臺.具備性價比高、性能穩(wěn)定等諸多優(yōu)點,是部署視頻監(jiān)控網的最佳選擇.設計原則本方案遵循以下原則：可靠性作為基礎設施,系統(tǒng)的可靠性是網絡建設的首選因素.在網絡設備及結構等方面均應達到國際和國家相應的標準指標和要求,并滿足客戶的需要.先進性采用先進而成熟的網絡技術產品,適應大量的數據和多媒體信息傳輸、處理、交換的需要,應有一定的擴充與發(fā)展空間,使整個網絡系統(tǒng)具有較強的生命力.實用性計算機網絡建設強調網絡系統(tǒng)與網絡應用并重,先進實用,具有較強的可操作性；易于管理維護、便與擴充發(fā)展.合理性網絡建設必須考慮技術與經濟上的合理性,應具有較高的性能價格比.必須考慮網絡系統(tǒng)在全壽命期內的全部建設維持費用的合理及可承受性.1.2.5可管理性網絡設計能夠滿足統(tǒng)一、集中管理的需求,使得使用最少的人力就可以保證網絡的日常維護.管理人員應該能夠通過單一網管平臺監(jiān)測和控制所有的網絡設備及端口.網絡設備應盡量集中存放,以滿足管理及外界條件的要求.1.2.6安全性所有設備的選型以及操作系統(tǒng)、應用軟件系統(tǒng)的選擇應該滿足防止設備損壞、數據和其他資源的丟失和破壞,防止對網絡的非授權使用.1.2.7可擴展性在考慮網絡的先進性和實用性的同時,也要考慮網絡的可擴展性,便于將來網絡的升級.1.2.8標準、開放整個網絡系統(tǒng)全部采用或符合有關國際標準,使網絡具有良好的開放性和兼容性.所選網絡設備支持符合國際標準和業(yè)界統(tǒng)一標準的相關接口,能夠與各級及各基層單位網絡、ISP的網絡以及其它相關系統(tǒng)實現可靠的互聯；網絡協(xié)議選擇廣泛應用的標準協(xié)議,同時支持園區(qū)網內部的多種網絡應用協(xié)議.2網絡規(guī)劃2.1產品的選擇目前提供千兆位路由交換機的廠家有很多,每家產品都各有所長,但作為基礎網絡建設系統(tǒng),能否提供全方位的解決方案,完善的產品服務以及較高的性能是我們考慮問題的重點.同時,不僅可以提供路由器、交換機等數通產品,防火墻、IDS、端點接入等安全產品,而且也可以提供服務器、存儲產品、視頻會議系統(tǒng),這樣即可以滿足現在的基礎網絡建設,也可以滿足基礎網絡建設的二期建設及實現多種應用.2.2網絡方案的總體設計為了實現內部相關部門的數據共享、互聯互通,如何實現安全可靠,高速穩(wěn)定的運行對整個系統(tǒng)來說非常關鍵.因此,我們在設計整個網絡系統(tǒng)時要綜合考慮多種因素,包括未來的發(fā)展速度、信息存儲災備的模式、安全理念、業(yè)務應用類型等,同時為了保證網絡的穩(wěn)定,核心設備應當適度超前,滿足未來5年的信息增長需求.系統(tǒng)拓撲圖如下2.2.1分層的結構設計在局域網的網絡設計中,我們采取分層的結構設計,采用這樣的結構組件的網絡具有良好的擴展性、可管理性、易維護性,新的子網和技術能更容易的集成到系統(tǒng)中,而不破壞已存在的網絡.各層與上一層之間都有冗余連接,實現備份鏈路和清晰的層級邊界.建議設計建議設計一網絡架構圖一網絡設備接入層設備10/100/1000M交換機,至少有兩個端口支持千兆網絡,做級聯時使用.支持組播協(xié)議igmpsnooping,igmpv1/v2,多vlan劃分和vlan下組播.核心層設備1000M三層交換機,支持組播協(xié)igmpsnooping,igmpv1/v2,pim-sm,pim-dm,多vlan劃分和vlan下組播.網絡接口以太網接口：相對于普通的模擬監(jiān)控,低成本,抗干擾.以太網接口之間用雙絞線連接,雙絞線的傳輸距離為100米.光纖接口：抗干擾,傳輸距離遠.各層與上一層的級聯鏈路使用光纖傳輸,交換機配置光模塊或使用光纖收發(fā)器.前端攝像機與配電機房的距離大于100米的,使用光纖傳輸,攝像機與接入層交換機之間使用一對光纖收發(fā)器進行光電轉換.冗余鏈路：網絡分層為接入層,核心層,每臺設備與上一層級聯時,都級聯至少兩臺上層設備,避免某一鏈路或者某臺設備故障時,傳輸中斷,圖像丟失.網絡流量組播：實時監(jiān)控組播數據流.單播：存儲數據流,信令控制,TCP傳輸.碼流：高清視頻碼流6M/bps.網絡設計建議使用監(jiān)控專網構建監(jiān)控專網優(yōu)勢對網絡安全要求較低,便于今后開展其它IP業(yè)務,無需額外的QoS支持.網絡排錯組播表查看線路排查建議設計二網絡架構圖二網絡設備接入層設備10/100/1000M交換機,至少有兩個端口支持千兆網絡,做級聯時使用.支持組播協(xié)議igmpsnooping,igmpv1/v2,多vlan劃分和vlan下組播.核心層設備1000M三層交換機,支持組播協(xié)igmpsnooping,igmpv1/v2,pim-sm,pim-dm,多vlan劃分和vlan下組播.網絡接口以太網接口：相對于普通的模擬監(jiān)控,低成本,抗干擾.以太網接口之間用雙絞線連接,雙絞線的傳輸距離為100米.光纖接口：抗干擾,傳輸距離遠.各層與上一層的級聯鏈路使用光纖傳輸,交換機配置光模塊或使用光纖收發(fā)器.前端攝像機與配電機房的距離大于100米的,使用光纖傳輸,攝像機與接入層交換機之間使用一對光纖收發(fā)器進行光電轉換.冗余鏈路：網絡分層為接入層,核心層,每臺設備與上一層級聯時,都級聯至少兩臺上層設備,每臺設備與某臺設備級聯時,都使用兩條光纖鏈路連接,可以實現冗余和負載均衡,避免某一鏈路或者某臺設備故障時,傳輸中斷,圖像丟失.還可以減輕一條鏈路的壓力,增加傳輸速度.可靠性增加,成本較規(guī)劃一高.網絡流量組播：實時監(jiān)控組播數據流.單播：存儲數據流,信令控制,TCP傳輸.碼流：高清視頻碼流6M/bps.網絡設計建議使用監(jiān)控專網構建監(jiān)控專網優(yōu)勢對網絡安全要求較低,便于今后開展其它IP業(yè)務,無需額外的QoS支持.網絡排錯組播表查看線路排查建議設計三網絡架構圖三網絡設備接入層設備10/100/1000M交換機,至少有兩個端口支持千兆網絡,做級聯時使用.支持組播協(xié)議igmpsnooping,igmpv1/v2,多vlan劃分和vlan下組播.匯聚層設備100/1000M交換機,至少有兩個端口支持千兆網絡,做級聯時使用.支持組播協(xié)議igmpsnooping,igmpv1/v2,多vlan劃分和vlan下組播.核心層設備1000M三層交換機,支持組播協(xié)igmpsnooping,igmpv1/v2,pim-sm,pim-dm,多vlan劃分和vlan下組播.網絡接口以太網接口：相對于普通的模擬監(jiān)控,低成本,抗干擾.以太網接口之間用雙絞線連接,雙絞線的傳輸距離為100米.光纖接口：抗干擾,傳輸距離遠.各層與上一層的級聯鏈路使用光纖傳輸,交換機配置光模塊或使用光纖收發(fā)器.前端攝像機與配電機房的距離大于100米的,使用光纖傳輸,攝像機與接入層交換機之間使用一對光纖收發(fā)器進行光電轉換.冗余鏈路：網絡分層為接入層,匯聚層,核心層,每臺設備與上一層級聯時,都級聯至少兩臺上層設備,避免某一鏈路或者某臺設備故障時,傳輸中斷,圖像丟失.網絡流量組播：實時監(jiān)控組播數據流.單播：存儲數據流,信令控制,TCP傳輸.碼流：高清視頻碼流6M/bps.網絡設計建議使用監(jiān)控專網構建監(jiān)控專網優(yōu)勢對網絡安全要求較低,便于今后開展其它IP業(yè)務,無需額外的QoS支持.網絡排錯組播表查看線路排查建議設計四網絡架構圖四網絡設備接入層設備10/100/1000M交換機,至少有兩個端口支持千兆網絡,做級聯時使用.支持組播協(xié)議igmpsnooping,igmpv1/v2,多vlan劃分和vlan下組播.匯聚層設備100/1000M交換機,至少有兩個端口支持千兆網絡,做級聯時使用.支持組播協(xié)議igmpsnooping,igmpv1/v2,多vlan劃分和vlan下組播.核心層設備1000M三層交換機,支持組播協(xié)igmpsnooping,igmpv1/v2,pim-sm,pim-dm,多vlan劃分和vlan下組播.網絡接口以太網接口：相對于普通的模擬監(jiān)控,低成本,抗干擾.以太網接口之間用雙絞線連接,雙絞線的傳輸距離為100米.光纖接口：抗干擾,傳輸距離遠.各層與上一層的級聯鏈路使用光纖傳輸,交換機配置光模塊或使用光纖收發(fā)器.前端攝像機與配電機房的距離大于100米的,使用光纖傳輸,攝像機與接入層交換機之間使用一對光纖收發(fā)器進行光電轉換.冗余鏈路：網絡分層為接入層,匯聚層,核心層,每臺設備與上一層級聯時,都級聯至少兩臺上層設備,每臺設備與某臺設備級聯時,都使用兩條光纖鏈路連接,可以實現冗余和負載均衡,避免某一鏈路或者某臺設備故障時,傳輸中斷,圖像丟失.還可以減輕一條鏈路的壓力,增加傳輸速度.可靠性增加,成本較規(guī)劃三高.網絡流量組播：實時監(jiān)控組播數據流.單播：存儲數據流,信令控制,TCP傳輸.碼流：高清視頻碼流6M/bps.網絡設計建議使用監(jiān)控專網構建監(jiān)控專網優(yōu)勢對網絡安全要求較低,便于今后開展其它IP業(yè)務,無需額外的QoS支持.網絡排錯組播表查看線路排查2.3VLAN及IP地址規(guī)劃2.3.1劃分VLAN的方法VLAN是建立在各種交換技術基礎之上的.所謂交換實質上只是物理網絡上的一個控制點,它由軟件進行管理,所以允許用戶利用軟件功能靈活地配置資源,管理網絡.利用交換設備中的虛網功能,不必改變網絡的物理基礎,即可重新配置網絡.交換機必須要求支持靈活的VLAN劃分.將端口分配給VLAN的方式有兩種,分別是靜態(tài)的和動態(tài)的.靜態(tài)VLAN：形成靜態(tài)VLAN過程是將端口強制性地分配給VLAN的過程.確定哪些端口屬于哪些特定的VLAN,然后將VLAN靜態(tài)映射到端口.這是將端口映射到VLAN的一種最通用的方法.動態(tài)VLAN：根據主機的MAC地址劃分VLAN,建議使用公司的802.1X實現動態(tài)VLAN功能.2.3.2VLAN規(guī)劃根據前端攝像機的區(qū)域位置將劃分幾個vlan,分組管理,這樣可以有效的避免廣播風暴,同時方便管理：〔1首先,必須實現不同網段網絡之間的互相割離.我們建議使用VLAN技術,同時在核心交換機上配合使用訪問控制列表實現不同區(qū)域之間的隔離.〔2從廣播控制角度出發(fā),為了保障網絡的高可用和高性能,我們建議在進行具體VLAN規(guī)劃時,同一個廣播域內〔一個VLAN的攝像機不要超過50臺,我們通過二層隔離,三層交換的方式來解決.〔3對于后端服務器建議單獨設置在一個VLAN中.〔4如果不同vlan之間需要實現互訪,則只需要在核心交換機上放開訪問控制列表就可以了.〔5對于高級控制員,需要能夠訪問各個vlan的資源,對于此類用戶,我們只需在核心交換機上,不對其設置任何訪問控制列表就可以了.總之,任何訪問控制要求,均可以通過訪問控制列表的方式實現.而且訪問控制列表可以在用戶認證的時候從認證服務器下發(fā),從而實現靈活的訪問控制.為避免混亂及出錯,應對網絡中的VlanID統(tǒng)一規(guī)劃,禁止出現網中的ID相同而又不在同一個Vlan中的情形.另外,由于802.1Q協(xié)議支持至多4096個VlanID劃分VlanID可以為以后管理帶來很大的方便,比如一看VlanID即知是哪一區(qū)域的攝像機.建議VlanID采用如下分配原則：<1>、Vlan1保留使用<2>、為方便管理,建議按地理區(qū)域劃分一段連續(xù)的VlanID.<3>、VLANID的分配按照每個區(qū)域占用一個VLANID的方式,該VLANID必須保證全網統(tǒng)一規(guī)劃,不允許重復.2.3.3IP地址規(guī)劃IP地址的合理規(guī)劃是網絡設計中的重要一環(huán),大型計算機網絡必須對IP地址進行統(tǒng)一規(guī)劃并得到實施.IP地址規(guī)劃的好壞,影響到網絡路由協(xié)議算法的效率,影響到網絡的性能,影響到網絡的擴展,影響到網絡的管理,也必將直接影響到網絡應用的進一步發(fā)展.IP地址的合理分配是保證網絡順利運行和網絡資源有效利用的關鍵.充分考慮到地址空間的合理使用,保證實現最佳的網絡內地址分配及業(yè)務流量的均勻分布.IP地址的分配和網絡組織、路由策略以及網絡管理等都有密切的關系,具體的IP地址分配將通常在工程實施時統(tǒng)一規(guī)劃實施,這里主要描述IP地址分配的原則.主要的原則描述為：IP地址分配要盡量給每個區(qū)域分配連續(xù)的IP地址空間；在每個區(qū)域網中,相同的業(yè)務和功能盡量分配連續(xù)的IP地址空間,有利于路由聚合以及安全控制；IP地址的規(guī)劃與劃分應該考慮到個區(qū)域的發(fā)展,能夠滿足未來發(fā)展的需要；即要滿足本期工程對IP地址的需求,同時要充分考慮未來業(yè)務發(fā)展,預留相應的地址段；地址分配是由業(yè)務驅動,按照業(yè)務量的大小分配各地的地址段；IP地址的分配可以采用VLSM<變長掩碼>技術,保證IP地址的利用效率；IP地址規(guī)劃應該是網絡整體規(guī)劃的一部分,即IP地址規(guī)劃要和網絡層次規(guī)劃、路由協(xié)議規(guī)劃、流量規(guī)劃等結合起來考慮.IP地址的規(guī)劃應盡可能和網絡層次相對應,應該是自頂向下的一種規(guī)劃.2.4路由協(xié)議及路由策略規(guī)劃由于是視頻監(jiān)控專網,所以我們采用管理距離較短的靜態(tài)路由,不需要動態(tài)路由的收斂時間,路由和轉發(fā)更快,延遲更小.2.5組播的實現當信息〔包括數據、語音和視頻傳送的目的地是網絡中的少數用戶時,可以采用多種傳送方式.可以采用單播〔Unicast的方式,即為每個用戶單獨建立一條數據傳送通路；或者采用廣播〔Broadcast的方式,把信息傳送給網絡中的所有用戶,不管他們是否需要,都會接收到廣播來的信息.例如,在一個網絡上有200個用戶需要接收相同的信息時,傳統(tǒng)的解決方案是用單播方式把這一信息分別發(fā)送200次,以便確保需要數據的用戶能夠得到所需的數據；或者采用廣播的方式,在整個網絡范圍內傳送數據,需要這些數據的用戶可直接在網絡上獲取.這兩種方式都浪費了大量寶貴的帶寬資源,而且廣播方式也不利于信息的安全和保密.IP組播技術的出現及時解決了這個問題.組播源僅發(fā)送一次信息,組播路由協(xié)議為組播數據包建立樹型路由,被傳遞的信息在盡可能遠的分叉路口才開始復制和分發(fā),因此,信息能夠被準確高效地傳送到每個需要它的用戶.組播的優(yōu)勢主要在于：提高效率：降低網絡流量,減輕服務器和CPU負荷；優(yōu)化性能：減少冗余流量；分布式應用：使多點應用成為可能.系列三層交換機均支持IGMPV1/V2組播協(xié)議,滿足〔RFC1112、2236標準,除此之外還支持PIM-SM、PIM-DM三層組播協(xié)議.交換機支持硬件的IGMPSNOOPING,即組播報文通過ASIC進行判斷,如果是IGMP報文才需要送到CPU處理,這樣就避免了所有的組播數據都送到CPU.另外,還可以通過ACL的方式對IGMP報文進行控制,如限速、鑒權等.邊緣設備可以使用HGMP協(xié)議,實現組播和可控組播功能.交換機支持分布式彈性組播路由協(xié)議和分布式IGMP-snooping,分布式彈性組播路由除了以上單播路由協(xié)議的優(yōu)點外,還從協(xié)議本身出發(fā),從根本上解決了組播數據占用fabric內部帶寬的問題.成功開發(fā)的分布式IGMP-snooping協(xié)議和高效的組播轉發(fā)表保證了每臺設備間只有一份組播數據報文傳送,大大節(jié)約了設備間的帶寬,提高了設備轉發(fā)性能.徹底解決了跑組播業(yè)務就網絡性能降低的難題,給用戶帶來了高可靠性、高性能的組播業(yè)務.1．高可靠性的三層組播轉發(fā)表由IRF技術的分布式設備管理提供的全局配置同步和全局統(tǒng)一的三層接口是給高可靠性的組播路由提供了基礎.雖然每個unit上的組播路由協(xié)議的狀態(tài)都相同,所生成的組播路由表也相同,但并不是每個unit獨立維護各自的組播轉發(fā)表,而是其中的一臺unit統(tǒng)一下發(fā)組播轉發(fā)表,保證了fabric內所有三層組播轉發(fā)表相同.當fabric內統(tǒng)一下發(fā)組播轉發(fā)表的unit出現故障或離開fabric系統(tǒng)時,fabric內剩余的unit會選擇一臺unit統(tǒng)一下發(fā)組播轉發(fā)表.由于分布式彈性組播路由協(xié)議已經保證了各個協(xié)議的狀態(tài)相同,組播路由表相同,所以重新下發(fā)的組播轉發(fā)表也相同,保證了組播路由無縫切換,數據不中斷,實現了高可靠性.2．高效的組播轉發(fā)表高可靠性的三層組播轉發(fā)表跟分布式IGMP-snooping有機的結合,產生了交換機上引導組播數據轉發(fā)的二三層結合的組播轉發(fā)表.該組播轉發(fā)表只維護本unit上的用戶出端口和fabric內其它unit上出端口所在的unit號,并不關心其它unit上具體的端口號.這種高效組播轉發(fā)表指導組播數據轉發(fā)時,使組播數據跨越最少的unit,尋找最短的路徑,且unit間傳遞最少報文來轉發(fā),實現了分布式三層數據轉發(fā).2.6網絡安全本網絡是視頻監(jiān)控專用網絡,所以較其它個業(yè)務混用網絡安全,但是也有諸多方面需要考慮,設置設備安全的方法如下：安全接入和配置方法訪問方式保證網絡設備安全的方法備注Console控制接口的訪問設置密碼和超時限制建議超時限制設成5分鐘進入特權exec和設備配置級別的命令行配置Radius來記錄logon/logout時間和操作活動；配置至少一個本地賬戶作應急之用telnet訪問采用ACL限制,指定從特定的IP地址來進行telnet訪問；配置Radius安全紀錄方案；設置超時限制SSH訪問激活SSH訪問,從而允許操作員從網絡的外部環(huán)境進行設備安全登陸WEB管理訪問取消Web管理功能SNMP訪問常規(guī)的SNMP訪問是用ACL限制從特定的IP地址來進行SNMP訪問；記錄非授權的SNMP訪問并禁止非授權的SNMP企圖和攻擊為增加安全,建議更改缺省的SNMPCommunity子串設置不同賬號通過設置不同的賬號的訪問權限,提高安全性3網絡管理本網絡是一個典型的局域網的結構,如何管理如此大范圍,多設備的網絡,且最大限度地減輕管理人員的工作量,是保證將來網絡正常運行的關鍵之一.隨著網絡技術的發(fā)展,網絡的管理面臨著愈來愈高的要求.網絡的管理從以網絡設備為中心,變化為以管理智能網絡,管理關鍵業(yè)務流量為中心.因而網絡管理必須能夠：快速,簡潔配置網絡設備；實時監(jiān)視網絡設備,網絡連接和網絡流量；監(jiān)視并預測網絡變化和網絡錯誤；標識最終端口分配,驗證邏輯連接；輔助診斷網絡錯誤和失效.因此網絡管理是網絡建設的重要內容,是保證網絡正常運行的前提.網絡管理不但需要先進、實用的技術支持手段,對大中型網絡而言,更需要合理、有效的組織體系和規(guī)章制度.網絡管理是網絡可用性的關鍵組成.界定并實現網絡管理是網管設計的主要內容.4功能實現4.1基本功能實現多前端接入,既可以兼容傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控攝像頭,也可以采用最新的內置編碼器的網絡監(jiān)控攝像頭,也具備配置移動監(jiān)控攝像頭的能力.網絡化監(jiān)控,將分散、獨立的圖像采集點進行聯網,實現跨區(qū)域的統(tǒng)一監(jiān)控、統(tǒng)一存儲、統(tǒng)一管理、資源共享的大范圍公眾網監(jiān)控.實時監(jiān)控,支持實時攝像頭內容觀看,并且支持實時內容觀看過程中的暫停、快進、快退操作.支持歷史內容會看,支持回看過程中的暫停、快進、快退操作.支持海量存儲,使用自主研發(fā)的成熟穩(wěn)定的海