【文章內(nèi)容簡介】 利用地址空間。 VLAN規(guī)劃VLAN就是虛擬局域網(wǎng)，隨著視頻專網(wǎng)中用戶和終端設備大規(guī)模接入，網(wǎng)絡廣播的流量呈幾何級數(shù)量增多，通過VLAN技術，把一定規(guī)模的用戶和終端歸納到一個廣播播域當中，從而限制視頻專網(wǎng)的廣播流量，提高帶寬利用率。每一個VLAN在數(shù)據(jù)轉發(fā)時，可以二層和三層方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉發(fā) ，二層VLAN 技術能將一組用戶歸納到一個廣播域當中，從而限制廣播流量，提高帶寬利用率。三層VLAN 是基于IP協(xié)議，一組用戶歸納到一個網(wǎng)段內(nèi)，通過網(wǎng)關與別的組進行交換。在網(wǎng)絡用戶VLAN規(guī)劃方面，一般可根據(jù)視頻用戶、前端設備、后臺設備等所屬的部門，以及具體的網(wǎng)絡應用權限來劃分。在具體VLAN規(guī)劃中，應合理規(guī)劃每一個VLAN中實際用戶數(shù)量。一般規(guī)劃VLAN資源參考如下幾個做法：1) VLAN1在所有設備上不啟用三層接口地址，不使用VLAN1承載實際業(yè)務或者作為網(wǎng)管VLAN。2) 全網(wǎng)每臺設備的網(wǎng)管VLAN可以使用同一個，方便設備預配置與日常管理。3) 我們一般建議按照每個區(qū)域進行VLAN資源的劃分，所有IPC使用的VLAN均遵從所在區(qū)域的VLAN規(guī)劃。4) 盡管在不同的匯聚設備上使用相同的VLAN并不沖突，但是不允許這樣的做法，會對后期的維護和故障的排除造成很大的困難。5) 如果建設網(wǎng)絡所使用的設備不能直接在端口上配置互聯(lián)用的IP地址，需要綁定相應的VLAN的話，還需要單獨劃分出來一大段VLAN資源用于設備互聯(lián)，強烈建議全網(wǎng)設備互聯(lián)用VLAN按照鏈路去劃分，每條鏈路使用一個互聯(lián)VLAN。 路由總體規(guī)劃路由分為靜態(tài)路由和動態(tài)路由，根據(jù)項目實際情況進行選擇。靜態(tài)路由是在路由器中設置的固定的路由表。除非網(wǎng)絡管理員干預，否則靜態(tài)路由不會發(fā)生變化。由于靜態(tài)路由不能對網(wǎng)絡的改變作出反映，一般用于網(wǎng)絡規(guī)模不大、拓撲結構固定的網(wǎng)絡中。靜態(tài)路由的優(yōu)點是簡單、高效、可靠。在所有的路由中，靜態(tài)路由優(yōu)先級最高。當動態(tài)路由與靜態(tài)路由發(fā)生沖突時，以靜態(tài)路由為準。動態(tài)路由是網(wǎng)絡中的路由器之間相互通信，傳遞路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的過程。它能實時地適應網(wǎng)絡結構的變化。動態(tài)路由適用于網(wǎng)絡規(guī)模大、網(wǎng)絡拓撲復雜的網(wǎng)絡。其中最常用的動態(tài)路由是OSPF (Open Shortest Path First開放式最短路徑優(yōu)先）協(xié)議。 網(wǎng)絡傳輸帶寬要求 考慮到網(wǎng)絡傳輸過程及其它應用的開銷，鏈路的可用帶寬理論值為鏈路帶寬的80%左右，為保障視頻圖像的高質量傳輸，帶寬使用時建議采用輕載設計，輕載帶寬上限控制在鏈路帶寬的50%以內(nèi)。1) 核心層交換機到接入交換機的網(wǎng)絡采用光模塊來傳輸，帶寬需達到千兆以上，原有帶寬未達到要求的，增加帶寬；2) 傳輸設備如光纖收發(fā)器到接入交換機之間的帶寬建議達到百兆；3) 傳輸設備如光纖收發(fā)器之間的傳輸帶寬建議達到百兆； 網(wǎng)絡可靠性設計網(wǎng)絡的可靠性是為了保證視頻在傳輸過程中，重要環(huán)節(jié)在出現(xiàn)設備損壞或失敗時，還能夠保證正常傳輸。網(wǎng)絡可靠性主要可從傳輸鏈路可靠性、網(wǎng)絡設備可靠性兩個方面進行設計。1） 傳輸鏈路可靠性傳輸鏈路的可靠性一般通過鏈路聚合技術來進行保障。鏈路聚合設計增加了網(wǎng)絡的復雜性，但是提高了網(wǎng)絡的可靠性，使關鍵線路上實現(xiàn)了冗余功能。除此之外，鏈路聚合還可以實現(xiàn)負載均衡。2） 網(wǎng)絡設備可靠性網(wǎng)絡設備的可靠性主要通過關鍵部件冗余備份、設備冗余備份、傳輸告警抑制和快速鏈路故障檢測來進行保障。關鍵部件冗余備份是指網(wǎng)絡設備提供主控、電源等關鍵部件的1+1冗余備份；另外系統(tǒng)各單板及電源、風扇模塊均具有熱插拔功能。這些設計使得設備或網(wǎng)絡出現(xiàn)嚴重異常時，系統(tǒng)能夠快速地恢復和作出反應，從而提高系統(tǒng)的平均無故障運行時間，盡可能地降低不可靠因素對正常業(yè)務的影響。設備冗余備份是指通過雙機虛擬化或虛擬路由器冗余協(xié)議等方式實現(xiàn)網(wǎng)絡設備的冗余備份。一旦出現(xiàn)設備不可用的情況，可提供動態(tài)的故障轉移機制，允許網(wǎng)絡系統(tǒng)繼續(xù)正常工作。傳輸告警抑制是指對告警進行過濾和抑制，避免網(wǎng)絡頻繁振蕩，因為當接口啟動快速檢測功能后，告警信息上報速度加快，會引起接口的物理層狀態(tài)頻繁在Up和Down之間切換?？焖冁溌饭收蠙z測是一套全網(wǎng)統(tǒng)一的檢測機制，用于快速檢測、監(jiān)控網(wǎng)絡中鏈路或者IP路由的轉發(fā)連通狀況。 網(wǎng)絡安全性設計網(wǎng)絡安全性方面是保護網(wǎng)絡系統(tǒng)中的軟件、硬件及數(shù)據(jù)信息資源，使之免受偶然或惡意的破壞、篡改和泄露，保證網(wǎng)絡系統(tǒng)的正常運行、網(wǎng)絡服務的不中斷。網(wǎng)絡安全性設計主要有結構安全、訪問控制、安全審計、邊界完整性檢查、入侵防范和網(wǎng)絡設備防護這幾方面的內(nèi)容。 網(wǎng)絡管理規(guī)劃網(wǎng)絡管理主要是從網(wǎng)絡監(jiān)控管理、應急操作管理和日常維護管理三個方面對網(wǎng)絡管理規(guī)劃進行簡要說明：1）網(wǎng)絡監(jiān)控管理網(wǎng)絡系統(tǒng)監(jiān)控主要是通過網(wǎng)管系統(tǒng)統(tǒng)一進行信息采集和事件呈現(xiàn)，配合網(wǎng)絡系統(tǒng)進行實施。2）應急操作管理應急操作管理主要是通過固定的操作流程，通過對故障設備進行主備切換、脫網(wǎng)隔離和旁路等方式快速恢復網(wǎng)絡系統(tǒng)的連通性。3）日常維護管理日常維護管理主要包括故障診斷、配置和設備操作等內(nèi)容，指導網(wǎng)絡運維人員的日常維護管理工作。 監(jiān)控存儲方案設計 存儲系統(tǒng)需求分析在整個監(jiān)控系統(tǒng)中，前端監(jiān)控部分經(jīng)由IP Camera直接采集數(shù)字監(jiān)控信號，然后通過局域網(wǎng)由管理服務器來統(tǒng)一管理和存取監(jiān)控數(shù)據(jù)，并由存儲系統(tǒng)來存儲相關監(jiān)控數(shù)據(jù)。根據(jù)用戶的網(wǎng)絡和實際應用情況，對視頻監(jiān)控存儲系統(tǒng)的建設要滿足如下需求：l 高性能由于有多路攝像頭數(shù)據(jù)并發(fā)持續(xù)寫入，考慮以后攝像頭的增加，并且同時有多路服務器可能讀取數(shù)據(jù)，所以需要高性能處理的存儲系統(tǒng)。存儲系統(tǒng)要采用業(yè)內(nèi)技術先進、性能優(yōu)良、工作穩(wěn)定的存儲設備，要保證在實施后相當一段時間內(nèi)能夠充分滿足用戶的使用需求。l 海量存儲空間本項目存儲空間時間30天，要求對所有視頻數(shù)據(jù)進行集中存儲，這就要求存儲設備必須提供足夠海量的存儲空間。l 集中式共享采用集中式數(shù)據(jù)存儲模式，能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)和存儲空間的集中存儲，統(tǒng)一管理，使數(shù)據(jù)和空間的管理、備份非常方便。l 數(shù)據(jù)可靠性數(shù)據(jù)高度集中的系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的安全是第一位的。系統(tǒng)的可靠性原則應貫穿于系統(tǒng)設計、設備選型、軟硬件配置到系統(tǒng)施工的全過程；保證在單點或多點故障的情況下，系統(tǒng)能夠持續(xù)運行，并能在線的恢復正常；通常情況下，采用盤陣列技術來提高數(shù)據(jù)的可靠性。只有可靠的系統(tǒng)，才能發(fā)揮有效的作用。l 可擴展性 隨著監(jiān)控范圍的擴大，攝像頭數(shù)據(jù)量的增加和存儲天數(shù)延長，存儲系統(tǒng)的可擴展性尤為重要，良好的擴展性可以保證業(yè)務的連續(xù)性。l 網(wǎng)絡化監(jiān)控中心建設網(wǎng)絡化完善，容易進行數(shù)據(jù)集中存儲，采用網(wǎng)絡化的設備擴容更靈活、施工難度小，并且便于遠程監(jiān)控、維護簡單。網(wǎng)絡化架構有助于實現(xiàn)互聯(lián)互通，實現(xiàn)視頻資源的共享。l 易用性系統(tǒng)的操作應具有靈活簡便，人機界面友好，易于掌握的特點，操作人員能夠方便物進行使用及維護，使整個系統(tǒng)的功能得以最大實現(xiàn)。l 系統(tǒng)增值服務配合備份軟硬件環(huán)境，系統(tǒng)可以增加備份、容災的功能，進一步提高可靠性，保護用戶數(shù)據(jù)。 存儲系統(tǒng)詳細設計 存儲結構存儲子系統(tǒng)是為監(jiān)控點提供存儲空間和存儲服務，針對本項目，本方案采用CVR集中存儲方式，存儲時間為30天。本方案存儲采用基于磁盤陣列的CVR模式，這種存儲模式是通過流媒體協(xié)議將前端的網(wǎng)絡視頻數(shù)據(jù)直接寫入存儲，可以使存儲有更多的靈活性。CVR存儲架構如下:一、CVR直接存儲的優(yōu)勢：l 支持視頻流經(jīng)編碼器直接寫入存儲設備，省去存儲服務器成本，避免服務器形成單點故障和性能瓶頸，提高錄像質量，節(jié)省了服務器的成本；l 支持手動錄像、自動定時錄像、視頻移動錄像、報警聯(lián)動錄像、視頻丟失報警錄像、循環(huán)錄像和報警預錄像；l 客戶端、平臺直接接入，可實現(xiàn)對監(jiān)控數(shù)據(jù)的直接下載、檢索、瀏覽和回放等?？色@得極高的錄像導出速度，提供更流暢的錄像回放質量，且不占用前端存儲資源；l 支持通過網(wǎng)絡遠程調(diào)用歷史圖像信息，回放時支持暫停、播放、停止、慢放、快放、拖動以及循環(huán)播放等操作，支持回放時圖像抓拍功能；l 支持多種圖像格式視頻流的實時存儲及點播；l 高可靠性，存儲設備間各自獨立，任何單磁盤陣列的故障不會影響其他盤陣的正常使用；l 部署簡單，易擴展，支持分布式存儲與集中式管理的機制；l 提供配置、檢索與回放的二次開發(fā)接口及控件，充分利用靈活對接的特點，兼容主流編碼器及平臺產(chǎn)品。二、存儲系統(tǒng)功能l 視頻存儲功能存儲子系統(tǒng)支持手動錄像、計劃錄像、報警錄像，對這三種方式觸發(fā)的錄像方式如下：手動錄像：當用戶在客戶端上選擇手動錄像后，將要錄像的攝像機信息存儲到數(shù)據(jù)庫對應的表中，并通知存儲子系統(tǒng)執(zhí)行該條記錄。計劃錄像：用戶可以在客戶端軟件上制定錄像方案，并對錄像方案進行保存，當選擇執(zhí)行某個錄像方案時，就會通知存儲子系統(tǒng)按照該方案進行計劃錄像。報警錄像：當發(fā)生視頻報警時，存儲子系統(tǒng)會收到觸發(fā)視頻報警錄像的信息，存儲子系統(tǒng)便根據(jù)包含的攝像機信息進行錄像存儲。支持雙碼流，其中一路碼流用于視頻存儲。當有視頻存儲需要時，視頻存儲服務系統(tǒng)會主動連接前端設備，對視頻流進行存儲。并可根據(jù)需要擴展支持OggVorbis等音頻編解碼標準實現(xiàn)音頻同步存儲。存儲子系統(tǒng)支持節(jié)假日設定、錄像文件最大長度設定、存儲容量設置和狀態(tài)顯示等功能。所有錄像數(shù)據(jù)都無法被手工刪除，其包含水印信息，可檢測錄像是否被篡改。l 錄像自恢復功能集中存儲部分的網(wǎng)絡攝像機、網(wǎng)絡半球都可選配SD卡插槽模塊。網(wǎng)絡前端內(nèi)插SD卡，當它們與中心機房的網(wǎng)絡存儲設備通信失敗時，錄像文件將暫時保存在SD卡內(nèi)。當通信恢復以后，緩存的錄像文件能拷貝到中心機房的網(wǎng)絡存儲設備內(nèi)，保證集中存儲系統(tǒng)中錄像文件的完整性。l 視頻存儲管理功能支持對存儲的視頻數(shù)據(jù)進行管理和設置?？稍O置當磁盤空間不足時處理方式（提前預警、覆蓋）。錄像狀態(tài)（計劃、手動、報警、運動檢測）顯示?？蓹z測存儲設備的工作狀態(tài)，對異常情況報警。l 視頻資料檢索功能存儲子系統(tǒng)支持客戶端的歷史視頻檢索功能。系統(tǒng)支持客戶端按日期、時間、類型、服務器、通道檢索客戶端本地或遠程服務器端的錄像文件，系統(tǒng)以文件信息列表形式將檢索結果返回給客戶端。l 視頻資料回放功能存儲子系統(tǒng)支持同時回放多個服務器或本地的多個存儲通道的同一時間的錄像文件?；胤艜r能夠支持暫停、播放、停止、快放、慢放、單幀步進、循環(huán)播放、精確定位到某幀、備份、調(diào)節(jié)音量、調(diào)節(jié)亮度、色度、對比度、色調(diào)等操作。視頻存儲服務器還能夠支持錄像剪輯，錄像文件下載等功能。 視頻存儲系統(tǒng)的空間要求存儲容量配置計算視頻圖像存儲空間計算公式：每個前端存儲總容量(Gb)＝【視頻碼流大小(Mb)60秒60分24小時存儲天數(shù)/8】/1024。以1路200萬低碼流的網(wǎng)絡球機，4M碼流，25fps，保存30天的存儲空間表如下（考慮硬盤格式化損耗5%）：實際需要的存儲容量為：4M60秒60分24小時30天/8/1024/1024/≈。由于進制原因，標稱3T的硬盤可用容量為:3T1000/以36盤位的磁盤陣列為例，考慮到磁盤陣列的RAID5冗余及熱備，每臺36盤位磁盤陣列需要做3個RAID5冗余盤及2塊熱備盤，則每臺設備需要5塊盤用于數(shù)據(jù)安全。滿足存儲30天要求時，實際需要的36盤位的磁盤陣列1臺，實際需要的3T企業(yè)級硬盤數(shù)量為27塊。 拼接處理子系統(tǒng)設計平臺對所轄裝置區(qū)實時監(jiān)控、集中管理。前端系統(tǒng)通過網(wǎng)絡攝像機把視頻信號壓縮編碼，壓縮碼流通過視頻網(wǎng)傳輸?shù)狡脚_，客戶端及授權辦公用戶可以進行實時預覽。監(jiān)控中心為了利用大屏系統(tǒng)超高分辨率、超高對比度的特點，視頻流就需要通過網(wǎng)絡傳輸至解碼器，解碼后輸出到大屏顯示系統(tǒng)。由于本次系統(tǒng)采用全高清攝像機，因此解碼輸出設備的必須要求是能夠支持全高清解碼輸出。本次設計在監(jiān)控中心解碼器選用視頻綜合平臺DSB20，DSB20系列視頻綜合平臺參考ATCA(Advanced Telemunications Computing Architecture 高級電信計算架構)標準設計，支持模擬及數(shù)字視頻的矩陣切換、視頻圖像行為分析、視音頻編解碼、集中存儲管理、網(wǎng)絡實時預覽、視頻拼接上墻等功能，是一款集圖像處理、網(wǎng)絡功能、日志管理、用戶和權限管理、設備維護于一體的電信級視頻綜合處理交換平臺?；诟叻€(wěn)定性和可靠性、高兼容性和綜合控制能力的需求，視頻綜合平臺將解碼設備、視頻矩陣、RGB矩陣、大屏拼控器、智能分析服務器、千兆交換機等設備統(tǒng)一集成在一起，大大簡化了監(jiān)控中心的設備復雜度和維護手段。 視頻綜合平臺的優(yōu)勢及功能如下所示： 硬件結構l 5U，7U，9U，12U，14U幾種標準機箱可選，滿足不同規(guī)模的監(jiān)控需求；l 標準機架式設計，運營級ATCA機箱系統(tǒng)；l 插拔式模塊化設計，可根據(jù)需求靈活擴展；l 業(yè)務模塊支持熱插拔、雙電源冗余、智能風扇自動調(diào)溫，確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠；l 雙高速無阻塞背板設計，滿足大容量視頻數(shù)據(jù)高速交換的需求。 矩陣切換控制l 支持模擬和網(wǎng)絡視頻信號的接入和切換輸出；l 支持高清、標清視頻切換及輸出；l 模擬視頻數(shù)字化后無壓縮直接交換輸出；l 支持鍵盤控制切換；l 模塊式輸入、輸出板設計，可根據(jù)需求組合為各種規(guī)格的數(shù)字視頻交換矩陣；l 支持多臺視頻綜合平臺級聯(lián)，擴展視頻矩陣規(guī)模，實現(xiàn)多級矩陣級聯(lián)管理。 視頻編解碼l ；l 支持復合流和視頻流編碼，復合流編碼時音頻和視頻同步；l 支持多碼流技術；l 支持BNC、VGA、RGB、HDMI、DVI、HDSDI、光纖接入編碼；l 支持BNC、VGA、DVI、HDMI視頻解碼上墻顯示；l BNC支持1/4畫面分割顯示，VGA、DVI、HDMI支持1/4/9/16畫面分割顯示； 大屏拼接l 支持大屏拼接功能，最多支持15組大屏，最多支持79塊子屏組合拼接；l 支持開窗和漫游功能，最多可實現(xiàn)開4個窗口 智能分析l 支持視頻場景智能分析報警圖片上墻；l 支持穿越警戒面檢測、進入?yún)^(qū)域檢測、離開區(qū)域檢測、區(qū)域入侵檢測；l 支持徘徊檢測、物品遺留檢測、物品拿取檢測、停車檢測、人員聚集、快速移動檢測；l