【文章內(nèi)容簡介】 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計監(jiān)控傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要作用是接入各類監(jiān)控資源，為中心管理平臺的各項應(yīng)用提供基礎(chǔ)保障，能夠更好的服務(wù)于各類用戶。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖23. 網(wǎng)絡(luò)拓撲示意圖1) 核心層數(shù)據(jù)中心核心網(wǎng)核心層主要設(shè)備是核心交換機，作為整個網(wǎng)絡(luò)的大腦，核心交換機的配置性能較高。目前核心交換機一般都具備雙電源、雙引擎，故核心交換機一般不采用雙核心交換機部署方式，但是對與核心交換機的背板帶寬及處理能力要求較高。2) 接入層n 前端視頻資源接入前端網(wǎng)絡(luò)采用獨立的IP地址網(wǎng)段，完成對前端多只監(jiān)控設(shè)備的互聯(lián)。前端視頻資源通過IP傳輸網(wǎng)絡(luò)接入監(jiān)控中心或者數(shù)據(jù)機房進行匯聚。前端網(wǎng)絡(luò)接入目前采用兩種常用方式，通常為點對點光纖接入的方式和點對多點的PON接入方式。接入層需對NVR存儲設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接入提供支撐，確保NVR存儲設(shè)備網(wǎng)絡(luò)環(huán)境安全可靠。n 用戶接入對于用戶端接入交換機部分，需要增加相應(yīng)的用戶接入交換機，提供用戶上網(wǎng)服務(wù)。監(jiān)控中心部署接入交換機，通過萬兆/千兆光纖鏈路接入到傳輸網(wǎng)絡(luò)中。保證監(jiān)控中心解碼器及客戶端的正常適用。網(wǎng)絡(luò)IP地址規(guī)劃IP地址的合理分配是保證網(wǎng)絡(luò)順利運行和網(wǎng)絡(luò)資源有效利用的關(guān)鍵，要充分考慮到地址空間的合理使用，保證實現(xiàn)最佳的網(wǎng)絡(luò)地址分配及業(yè)務(wù)流量的均勻分布。IP地址空間的分配與合理使用與網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)組織及路由有非常密切的關(guān)系，將對網(wǎng)絡(luò)的可用性、可靠性與有效性產(chǎn)生顯著影響。因此在對網(wǎng)絡(luò)IP地址進行規(guī)劃建設(shè)的同時，應(yīng)充分考慮本地網(wǎng)對IP地址的需求，以滿足未來業(yè)務(wù)發(fā)展對IP地址的需求。IP地址規(guī)劃原則：1) 唯一性：一個IP網(wǎng)絡(luò)中不能有兩個主機采用相同的IP地址；這就需要選擇一個足夠大的IP地址范圍，不但能夠滿足現(xiàn)有的需要，同時能夠滿足未來網(wǎng)絡(luò)的擴展。兩個不同網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時應(yīng)避免使用同一網(wǎng)段IP地址，以免造成IP地址沖突。2) 簡單性：地址分配應(yīng)簡單易于管理，降低網(wǎng)絡(luò)擴展的復雜性，簡化路由表項。3) 連續(xù)性：連續(xù)地址在層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中易于進行路徑疊合，大大縮減路由表，提高路由算法的效率；IP地址分配既要考慮到擴充，又要能做到連續(xù)。4) 可擴展性：地址分配在每一層次上都要留有余量，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴展時能保證地址疊合所需的連續(xù)性。5) 靈活性：地址分配應(yīng)具有靈活性，以滿足多種路由策略的優(yōu)化，充分利用地址空間。網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬要求 考慮到網(wǎng)絡(luò)傳輸過程及其它應(yīng)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(zhì)量傳輸，帶寬使用時建議采用輕載設(shè)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(luò)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(shè)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(shè)備如光纖收發(fā)器之間的傳輸帶寬建議達到百兆；結(jié)合項目實際需求，網(wǎng)絡(luò)帶寬規(guī)劃可做相應(yīng)調(diào)整。網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計網(wǎng)絡(luò)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(shè)備損壞或失敗時，還能夠保證正常傳輸。網(wǎng)絡(luò)可靠性主要可從傳輸鏈路可靠性、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可靠性兩個方面進行設(shè)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(shù)來進行保障。鏈路聚合設(shè)計增加了網(wǎng)絡(luò)的復雜性，但是提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性，使關(guān)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(luò)設(shè)備可靠性網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可靠性主要通過關(guān)鍵部件冗余備份、設(shè)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(guān)鍵部件冗余備份是指網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供主控、電源等關(guān)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(shè)計使得設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)嚴重異常時，系統(tǒng)能夠快速地恢復和作出反應(yīng)，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(wù)的影響。設(shè)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(luò)設(shè)備的冗余備份。一旦出現(xiàn)設(shè)備不可用的情況，可提供動態(tài)的故障轉(zhuǎn)移機制，允許網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(luò)中鏈路或者IP路由的轉(zhuǎn)發(fā)連通狀況。網(wǎng)絡(luò)安全性設(shè)計網(wǎng)絡(luò)安全性方面是保護網(wǎng)絡(luò)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(luò)系統(tǒng)的正常運行、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的不中斷。網(wǎng)絡(luò)安全性設(shè)計主要有結(jié)構(gòu)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(luò)設(shè)備防護這幾方面的內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)管理主要是從網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理、應(yīng)急操作管理和日常維護管理三個方面對網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)劃進行簡要說明：1）網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理網(wǎng)絡(luò)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(luò)系統(tǒng)進行實施。2）應(yīng)急操作管理應(yīng)急操作管理主要是通過固定的操作流程，通過對故障設(shè)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(luò)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(shè)備操作等內(nèi)容，指導網(wǎng)絡(luò)運維人員的日常維護管理工作。設(shè)備選型說明網(wǎng)絡(luò)交換機選型主要分為盒式交換機和框式交換機，框式交換機比較適合核心層/匯聚層使用。選型可參考內(nèi)容如下：1）設(shè)備性能主要是參考選型設(shè)備自身的參數(shù)，參數(shù)值（背板帶寬、交換機容量、包轉(zhuǎn)發(fā)率等參數(shù)）越大性能越高。2）端口支持主要是參考選型設(shè)備端口數(shù)量和端口類型的匹配，例如：電口選擇主要有GE、FE； 光口選擇主要有GE、10GE；端口類型有LC、SFP、SFP+、XFP等； 端口數(shù)量有4口、8口、12口、24口、48口以及更多。3）交換機級別二層交換機、三層交換機或高性能路由交換機（框式交換機）。4）功能性方面環(huán)網(wǎng)保護技術(shù)、IP路由支持、組播、MPLS、虛擬化、QOS、配置與維護、安全與管理、增值業(yè)務(wù)能力等結(jié)合實際需求進行綜合考慮 5）擴展性方面盒式交換機低于框式交換機，擴展能力有限，具體可查看相關(guān)設(shè)備的官網(wǎng)數(shù)據(jù)。6）可靠性主要是參考選型設(shè)備是否支持雙電源、雙引擎、協(xié)議可靠性方面。7）成本原則主要是參考選型設(shè)備一般是功能越多、性能越好、擴展性越強的的交換機成本會越高。高清的圖像采集與傳輸固然重要，如果沒有一套高清的顯示系統(tǒng)和高效的控制系統(tǒng)，則該系統(tǒng)仍然不算是高質(zhì)量的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。因此，要想在整套系統(tǒng)中應(yīng)用高清技術(shù)，必須要有相應(yīng)的高清的圖像顯示與強大的控制系統(tǒng)做支撐，讓用戶駕馭于整套視頻監(jiān)控系統(tǒng)，使高清技術(shù)得以充分的發(fā)揮。圖像顯示與控制部分如下圖所示：圖像顯示采用?？低曇壕唇悠料到y(tǒng)，能顯示包括1080P（1920*1080）及以下分的辨率，它具有高亮度、高對比度、快速響應(yīng)、超寬視角的特點。高亮度 常規(guī)電視、電腦顯示器等顯示設(shè)備亮度值介于250～300cd/m178。之間，?？低曇壕唇悠恋牧炼戎到橛?50～700cd/m178。之間。高亮度保證了畫面顯示質(zhì)量，可以更加真實反映出信號源的畫面質(zhì)量。高對比度海康威視液晶拼接屏的對比度高達2000：1至3000：1。高對比度可以更有效的凸顯畫面本身的層次感，畫面過度更顯細膩，有助于觀看者有效捕捉到畫面中的每一個細節(jié)?？焖夙憫?yīng)系統(tǒng)有8ms響應(yīng)時間，有效消除畫面的拖尾現(xiàn)象，畫面更加流暢，更佳的適應(yīng)高速動態(tài)畫面顯示。超寬視角水平、垂直178176。的超寬視角，站在任意角度觀看視覺效果均保持良好。卓越的顯示性能在組成超大拼接大屏幕墻時顯示效果尤佳，有利于用戶處于各個角度看到一致的圖像效果。圖像控制采用海康威視的視頻綜合管理平臺，它是一款集圖像處理、網(wǎng)絡(luò)功能、日志管理、用戶和權(quán)限管理、設(shè)備維護于一體的電信級視頻綜合處理交換平臺。該設(shè)備采用業(yè)務(wù)板架構(gòu)設(shè)計，可以根據(jù)用戶的不同業(yè)務(wù)用途靈活選配相應(yīng)的業(yè)務(wù)板，最大限度的迎合用戶實際項目需求。矩陣切換控制 支持模擬、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字視頻信號的接入和切換輸出；支持高清、標清視頻切換及輸出；模擬視頻數(shù)字化后無壓縮直接交換輸出；支持鍵盤控制切換；模塊化輸入、輸出板設(shè)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； 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。大屏拼接 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；支持開窗和漫游功能，最多可實現(xiàn)開4個窗口。強大的視頻編解碼 ；支持復合流和視頻流編碼，復合流編碼時音頻和視頻同步；支持雙碼流技術(shù)； 支持BNC、VGA、DVI、HDMI視頻解碼上墻顯示；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；12U高度機箱具備80路200萬像素高清編碼能力（滿配），7U高度機箱具備40路200萬像素高清編碼能力（滿配），4U高度機箱具備16路200萬像素高清編碼能力（滿配）；12U高度機箱具備80路500萬像素高清解碼能力（滿配），7U高度機箱具備40路500萬像素高清解碼能力（滿配），4U高度機箱具備16路500萬像素高清解碼能力（滿配）。其它 支持本地報警量輸入輸出控制、支持串行接口擴展信號量控制；支持本地的大路數(shù)云臺控制；完備的操作、報警、異常及信息日志記錄；完備的用戶權(quán)限管理，權(quán)限可細化到通道。高清化海量的視頻數(shù)據(jù)必須依賴于強大的存儲設(shè)備，本案采用?？低旵VR直接存儲方式。CVR物理拓撲結(jié)構(gòu)(如下圖)，存儲設(shè)備中集成了錄像服務(wù)軟件，視頻圖像由前端攝像機通過流媒體協(xié)議直接寫入存儲。這種通過流媒體協(xié)議寫入存儲的架構(gòu)模式，可以使存儲有更多的靈活性，可以做更多的工作，比如視頻切割，文件壓縮，文件加密等等，同時使得視頻點播變得更加簡單快捷。采用CVR直接存儲的優(yōu)勢在于：178。 支持視頻流經(jīng)編碼器直接寫入存儲設(shè)備，省去存儲服務(wù)器成本，避免服務(wù)器形成單點故障和性能瓶頸，提高錄像質(zhì)量。178。 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(yù)錄像。178。 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(zhì)量。178。 支持通過網(wǎng)絡(luò)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178。 支持MJPEG/MPEG2/MPEG4/。178。 高可靠性，存儲設(shè)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。178。 部署簡單，易擴展，支持分布式存儲與集中式管理的機制。178。 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。視頻存儲的技術(shù)要求錄像數(shù)據(jù)存儲在上述磁盤陣列的高速設(shè)備上，存儲的圖像數(shù)據(jù)采用全高清模式，錄像數(shù)據(jù)保存30天。實際系統(tǒng)建設(shè)可按照不同區(qū)域的要求設(shè)定儲格式和存儲時間，但需考慮后期系統(tǒng)擴容或升級的預(yù)留空間。存儲的圖像數(shù)據(jù)可通過網(wǎng)絡(luò)接口以時間、通道等方式進行檢索，允許多用戶同時檢索、調(diào)用錄像。視頻存儲的壓縮碼率216。 圖像壓縮格式：216。 圖像分辨率：全高清216。 圖像壓縮比：30%216。 圖像幀速度：25fps存儲系統(tǒng)的空間要求在實際監(jiān)控項目部署時可根據(jù)攝像機的畫質(zhì)得出該攝像機的圖像碼率，下述為幀率25 fps的碼率速率表：碼率速查表（幀率為25 fps）分辨率碼率2560192012Mbps20MbpsQXGA(20481536)6Mbps13Mbps1080P(19201080)3Mbps9MbpsUXGA(16001200)3Mbps8Mbps16009123Mbps7Mbps12809602Mbps6Mbps存儲空間的計算以6144Kbps單路視頻圖像碼流進行存儲為例，視頻圖像分辨率可達1280960 PAL的效果，25 幀變化運動率保持在視頻圖像 70％左右。圖像存儲容量計算如下：單路高清攝像機視頻圖像碼流為：6144Kbps單路高清攝像機視頻圖像碼流單位換算：6144Kbps247。8（8bit=1B）＝768KB/秒每路攝像機每小時容量＝3600秒768 KB/秒＝2764800 KB/小時每路攝像機每小時容量單位換算后：2764800 KB/小時247。1024＝2700 MB/小時每路攝像機一天 24 小時容量＝24H2700 MB/小時＝64800 MB/天每路攝像機一天 24 小時容量單位換算后：64800 MB/天247。1024＝ GB/天現(xiàn)擬定本案中共有50個視頻監(jiān)控點，存儲時時為30天，共需總磁盤容量為： GB/天5030＝94920 GB實際存儲空間配置計算磁盤容量損失：1TB SATA硬盤由于進制關(guān)系，；1000/格式化損失：IPSAN模式格式化損失為8%10%,CVR格式化損失為5%7%；RAID損失：RAID5（RAID6）中有1（2）片盤的容量用于存儲校驗數(shù)據(jù)；熱備盤用來做故障替換，不存儲實際數(shù)據(jù)；設(shè)備選擇：不同系列產(chǎn)品對并發(fā)錄像數(shù)支持不同，根據(jù)實際項目前端碼流和并發(fā)路數(shù)選擇；不同盤位的設(shè)備配置的RAID和熱備盤數(shù)量不同，一般為812塊硬盤一組RAID,16/24盤位配置2組RAID和1片熱備盤，48盤位配置4組RAID和2片熱備盤（具體配置可根據(jù)項目情況進行調(diào)整）。根據(jù)理論計算所得的存儲容量換算出實際所需配置的磁盤空間。隨著視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的需求日益加強，系統(tǒng)的搭建越來越龐大，以往傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控模式難以應(yīng)付大規(guī)模的系統(tǒng)，造成工作人員工作量加大；較長時間職守產(chǎn)生疲勞；出現(xiàn)突發(fā)事件響應(yīng)不及時，直接導致監(jiān)管綜合能力質(zhì)量下降。智能技術(shù)即是在上述應(yīng)用背景下提出的，它是技防的延伸，也是未來視頻監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用趨勢。目前應(yīng)用在智能樓宇行業(yè)的智能技術(shù)主要包括：視頻質(zhì)量診斷技術(shù)、人臉識別技術(shù)、行為分析技術(shù)、自動跟蹤技術(shù)。海康威視明星產(chǎn)品（視頻綜合平臺）也支持智能分析功能，它采用業(yè)務(wù)功能板設(shè)計，可根據(jù)客戶的實際需求，搭配對應(yīng)的功能板實現(xiàn)其功能，項目適應(yīng)性較強。視頻綜合平臺支持視頻場景智能分析報警圖片上墻；支持穿