【導(dǎo)讀】杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司。杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司－網(wǎng)絡(luò)高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化解決方案

　　

【正文】 輸時(shí)應(yīng)支持 RTP/RTCP 協(xié)議； 視音頻流的數(shù)據(jù)封裝格式應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。 3） 信息傳輸延遲時(shí)間 當(dāng)信息（包括視音頻信息、控制信息及報(bào)警信息等）經(jīng)由 IP 網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)，端到端的信息延遲時(shí)間（包括發(fā)送端信息采集、編碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸、信息接收端解碼、顯示等過程所經(jīng)歷的時(shí)間）應(yīng)滿足要求： 前端設(shè)備與信號(hào)直接接入的監(jiān)控中心相應(yīng)設(shè)備間端到端的信息延遲時(shí)間應(yīng)不大于 2s。 前端設(shè)備與用戶終端設(shè)備間端到端的信息延遲時(shí)間應(yīng)不大于 4s。 4） 網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬 杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司－ 網(wǎng)絡(luò)高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化解決方案 第 40 頁 共 128頁 聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)帶寬設(shè)計(jì)應(yīng)能滿足前端設(shè)備接入監(jiān)控中心、監(jiān)控中心互聯(lián)、用戶終端接入監(jiān)控中心的帶寬要求，并留有余量。 5） 網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量 聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) IP 網(wǎng)絡(luò)的傳輸質(zhì)量（如傳輸時(shí)延、包丟失率、包誤差率、虛假包率等）應(yīng)符合如下要求： ? 網(wǎng)絡(luò)時(shí)延上限值為 400ms； ? 時(shí)延抖動(dòng)上限值為 50ms； ? 丟包率上限值為 1103； ? 包誤差率上限值為 1104。 傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 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(tái)的各項(xiàng)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： 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D 1) 核心層 杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司－ 網(wǎng)絡(luò)高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化解決方案 第 41 頁 共 128頁 數(shù)據(jù)中心核心網(wǎng) 核心層主要設(shè)備是核心交換機(jī)，作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的大腦，核心交換機(jī)的配置性能較高。目前核心交換機(jī)一般都具備雙電源、雙引擎，故核心交換機(jī)一般不采用雙核心交換機(jī)部署方式，但是對(duì)與核心交換機(jī)的背板帶寬及處理能力要求較高。 2) 接入層 ? 前端視頻資源接入 前端網(wǎng)絡(luò)采用獨(dú)立的 IP 地址網(wǎng)段，完成對(duì)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(jī)房進(jìn)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖接入的方式和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的 PON 接入方式。接入層需對(duì) NVR 存儲(chǔ)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接入提供支撐，確保 NVR 存儲(chǔ)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)環(huán)境安全可靠。 ? 用戶接入 對(duì)于用戶端接入交換機(jī)部分，需要增加相應(yīng)的用戶接入交換機(jī)，提供用戶上網(wǎng)服務(wù)。監(jiān)控中心部署接入交換機(jī)，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。 對(duì)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中存在兩級(jí)架構(gòu)如下圖所示，具體設(shè)計(jì)這里不做詳細(xì)介紹。 杭州海康威視系統(tǒng)技術(shù)有限公司－ 網(wǎng)絡(luò)高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化解決方案 第 42 頁 共 128頁 二級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 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(yùn)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(shí)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?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)組織及路由有非常密切的關(guān)系，將對(duì)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(duì)網(wǎng)絡(luò) IP地址進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)的同時(shí)，應(yīng)充分考慮本地網(wǎng)對(duì) IP 地址的需求，以滿足未來業(yè)務(wù)發(fā)展對(duì) IP 地址的需求。 IP 地址規(guī)劃原則： 1） 唯一性：一個(gè) IP 網(wǎng)絡(luò)中不能有兩個(gè)主機(jī)采用相同的 IP 地址；這就需要選擇一個(gè)足夠大的 IP 地址范圍，不但能夠滿足現(xiàn)有的需要，同時(shí)能夠滿足未來網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展。兩個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時(shí)應(yīng)避免使用同一網(wǎng)段 IP 地杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司－ 網(wǎng)絡(luò)高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化解決方案 第 43 頁 共 128頁 址，以免造成 IP 地址沖突。 2） 簡(jiǎn)單性：地址分配應(yīng)簡(jiǎn)單易于管理，降低網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的復(fù)雜性，簡(jiǎn)化路由表項(xiàng)。 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(jìn)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(kuò)充，又要能做到連續(xù)。 4） 可擴(kuò)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(kuò)展時(shí)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。 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(shè)備大規(guī)模接入，網(wǎng)絡(luò)廣播的流量呈幾何級(jí)數(shù)量增多，通過 VLAN 技術(shù)，把一定規(guī)模的用戶和終端歸納到一個(gè)廣播播域當(dāng)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(gè) VLAN 在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，可以二層和三層方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) ，二層VLAN 技術(shù)能將一組用戶歸納到一個(gè)廣播域當(dāng)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(gè)網(wǎng)段內(nèi)，通過網(wǎng)關(guān)與別的組進(jìn)行交換。 在網(wǎng)絡(luò)用戶 VLAN 規(guī)劃方面，一般可根據(jù)視頻用戶、前端設(shè)備、后臺(tái)設(shè)備等所屬 的部門，以及具體的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用權(quán)限來劃分。在具體 VLAN 規(guī)劃中，應(yīng)合理規(guī)劃每一個(gè) VLAN 中實(shí)際用戶數(shù)量。 一般規(guī)劃 VLAN 資源參考如下幾個(gè)做法： 1) VLAN1 在所有設(shè)備上不啟用三層接口地址，不使用 VLAN1 承載實(shí)際業(yè)務(wù)或者作為網(wǎng)管 VLAN。 2) 全網(wǎng)每臺(tái)設(shè)備的網(wǎng)管 VLAN 可以使用同一個(gè)，方便設(shè)備預(yù)配置與日常管理。 3) 我們一般建議按照每個(gè)區(qū)域進(jìn)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。 杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司－ 網(wǎng)絡(luò)高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化解決方案 第 44 頁 共 128頁 4) 盡管在不同的匯聚設(shè)備上使用相同的 VLAN 并不沖突，但是不允許這樣的做法，會(huì)對(duì)后期的維護(hù)和故障的排除造成 很大的困難。 5) 如果建設(shè)網(wǎng)絡(luò)所使用的設(shè)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(yīng)的 VLAN 的話，還需要單獨(dú)劃分出來一大段 VLAN 資源用于設(shè)備互聯(lián)，強(qiáng)烈建議全網(wǎng)設(shè)備互聯(lián)用 VLAN 按照鏈路去劃分，每條鏈路使用一個(gè)互聯(lián)VLAN。 路由總體規(guī)劃 路由分為靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由，根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況進(jìn)行選擇。 靜態(tài)路由是在路由器中設(shè)置的固定的路由表。除非網(wǎng)絡(luò)管理員干預(yù)，否則靜態(tài)路由不會(huì)發(fā)生變化。由于靜態(tài)路由不能對(duì)網(wǎng)絡(luò)的改變作出反映，一般用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)固定的網(wǎng)絡(luò)中。靜態(tài)路由的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、高效、可靠。在所有的 路由中，靜態(tài)路由優(yōu)先級(jí)最高。當(dāng)動(dòng)態(tài)路由與靜態(tài)路由發(fā)生沖突時(shí)，以靜態(tài)路由為準(zhǔn)。 動(dòng)態(tài)路由是網(wǎng)絡(luò)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(shí)時(shí)地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化。動(dòng)態(tài)路由適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋸?fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。其中最常用的動(dòng)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(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(shí)建議采用輕載設(shè)計(jì)，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(jī)到接入交換機(jī)的 網(wǎng)絡(luò) 采用光模塊來傳輸， 帶寬 需 達(dá)到千兆以上，原有帶寬未達(dá)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(jī)之間的帶寬建議達(dá)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(dá)到百兆； 結(jié)合項(xiàng)目實(shí)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(jì) 杭州海康威視系統(tǒng)技術(shù)有限公司－ 網(wǎng)絡(luò)高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化解決方案 第 45 頁 共 128頁 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(shí)，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(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。 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(jìn)行保障。鏈路聚合設(shè)計(jì)增加了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，但是提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性，使關(guān)鍵線路上實(shí)現(xiàn)了冗余功能。除此之外，鏈路聚合還可以實(shí)現(xiàn)負(fù)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(cè)來進(jìn)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(fēng)扇模塊均具有熱插拔功能。這些設(shè)計(jì)使得設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)嚴(yán)重異常時(shí)，系統(tǒng)能夠快速地恢復(fù)和作出反應(yīng)，從而提高系統(tǒng)的平均無故障運(yùn)行時(shí)間，盡可能地降低不可靠因素對(duì)正常業(yè)務(wù)的影響。 設(shè)備冗余備份是指通過雙機(jī)虛擬化或虛擬 路由器冗余協(xié)議 等方式實(shí)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(dòng)態(tài)的故障轉(zhuǎn)移機(jī)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(duì)告警進(jìn)行過濾和抑制，避免網(wǎng)絡(luò)頻繁振蕩，因?yàn)楫?dāng)接口啟動(dòng)快速檢測(cè)功能后，告警信息上報(bào)速度加快，會(huì)引起接口的物理層狀態(tài)頻繁在Up 和 Down 之間切換。 快速鏈路故障檢測(cè)是一套全網(wǎng)統(tǒng)一的檢測(cè)機(jī)制，用于快速檢測(cè)、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(jì) 網(wǎng)絡(luò)安全性方面是保護(hù)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(yùn)行、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的不中斷。網(wǎng)絡(luò)安全性設(shè)計(jì)主要有結(jié)構(gòu)安全、訪問控制、安全審計(jì)、邊界完整性檢查、入侵防范和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備防護(hù)這幾方面的內(nèi)容。 杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司－ 網(wǎng)絡(luò)高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化解決方案 第 46 頁 共 128頁 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(hù)管理三個(gè)方面對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)劃進(jìn)行簡(jiǎn)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(jìn)行信息采集和事件呈現(xiàn)，配合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)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(duì)故障設(shè)備進(jìn)行主備切換、脫網(wǎng)隔離和旁路等方式快速恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的連通性。 3）日常維護(hù)管理 日常維護(hù)管理主要包括故障診斷、配置和設(shè)備操作等內(nèi)容，指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維人員的日常維護(hù)管理工作。 設(shè)備選型說明 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)選型主要分為盒式交換機(jī)和框式交換機(jī)，框式交換機(jī)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(jī)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(jī)級(jí)別 二層交換機(jī)、三層交換機(jī)或高性能路由交換機(jī)（框式交換機(jī)）。 4）功能性方面 環(huán)網(wǎng)保護(hù)技術(shù)、 IP 路由支持、組播、 MPLS、虛擬化、 QOS、配置與維護(hù)、杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司－ 網(wǎng)絡(luò)高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化解決方案 第 47 頁 共 128頁 安全與管理、增值業(yè)務(wù)能力等結(jié)合實(shí)際需求進(jìn)行綜合考慮 5）擴(kuò)展性方面 盒式交換機(jī)低于框式交換機(jī)，擴(kuò)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(kuò)展性越強(qiáng)的的交換機(jī)成本會(huì)越高。 杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司－ 網(wǎng)絡(luò)高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化解決方案 第 48 頁 共 128頁 第 5章 監(jiān)控中心系統(tǒng)設(shè)計(jì) 概述 監(jiān)控中心建設(shè)內(nèi)容具體包括 視頻存儲(chǔ)子系統(tǒng)、視頻解碼拼控子系統(tǒng)、大屏顯示子系統(tǒng)、平臺(tái)管理軟件等，本章主要介紹存儲(chǔ)子系統(tǒng)、解碼拼控子系統(tǒng)和大屏顯示子系統(tǒng)。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 監(jiān)控中心系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 如下所示： 監(jiān)控中心系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 監(jiān)控 中心 是整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心，實(shí)現(xiàn)視頻圖像資源的匯聚，并 對(duì)視頻圖像 資源 進(jìn)行 統(tǒng)一管理和調(diào)度 。 其中， NVR 實(shí)現(xiàn)視頻圖像資源的存儲(chǔ)及調(diào)用，并且通過 N+1 備份模式，確保錄像資源的可靠穩(wěn)定；視頻綜合平臺(tái)完成視頻解碼上墻和圖像的拼接控制，同時(shí)其在硬件層面支撐管理平臺(tái)，并通過網(wǎng)絡(luò)鍵盤進(jìn)行視頻切換和控制，通過高清大屏對(duì)高清視頻進(jìn)行精彩展現(xiàn)。 存儲(chǔ) 子系統(tǒng) (NVR) 杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司－ 網(wǎng)絡(luò)高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化解決方案 第 49 頁 共 128頁 存儲(chǔ)子系統(tǒng)采用 NVR 的存儲(chǔ)模式，通過 N+1 備份方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻的存儲(chǔ)，提高了系統(tǒng)的可靠性。其中 NVR 為海康威視自主研發(fā)，它融合了多項(xiàng)專利技術(shù)，采用了多項(xiàng) IT 高新技術(shù)，如視音頻編解碼技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能技術(shù)等。 NVR 存儲(chǔ)設(shè)計(jì) 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本方案存儲(chǔ)系統(tǒng)采用 NVR 模式，其中 IPC 不與平臺(tái)直接對(duì)接，而是先接入NVR，再通過 NVR 接入平臺(tái)。 IPC 與 NVR 之間實(shí)現(xiàn)了直接對(duì)接，而直接對(duì)接模式一般采用底層協(xié)議而非 SDK 方式，更有利于提高接入效率。 NVR 直接獲取IPC 的音視頻直接存在本機(jī)上，實(shí)現(xiàn)視頻直存。 視頻存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及視頻流向如下圖所示： 存儲(chǔ)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 存儲(chǔ)設(shè)計(jì)原則 對(duì)于 NVR 臺(tái)數(shù)和硬盤數(shù)量的設(shè)計(jì)，需要結(jié)合實(shí)際情況綜合